[发明专利]一种粉煤灰的分解方法

摘要

本发明公开了一种粉煤灰的分解方法，该方法是将粉煤灰粉送入酸解工序，以萤石或工业氟化钙为活化剂，加入硫酸或盐酸或硝酸进行多级酸解反应，将其中的铝、铁元素转化为相应的可溶性盐类进入液相，经过滤分离出含有铝、铁盐类的酸浸出液；将酸解残渣洗涤并与水混合，加氢氧化钠进行碱解反应，经过滤制得高模数水玻璃；将碱解残渣洗涤过滤所得酸浸出液送入前级酸解工序用于配料，本发明对粉煤灰中的氧化铝、氧化铁分解率分别达到90%、85%以上水平；水玻璃模数可控制在3.2~3.8之间，节约了设备投资、降低了能源消耗及原料成本；实现了对分解残渣的循环利用，消除了由二次废渣对环境造成的影响，为铝、铁、硅化合物的制备奠定了基础。

主权项

一种粉煤灰的分解方法，其特征在于按下述步骤进行：（1）、首先将粉煤灰粉碎至一定细度，然后送入一级酸解工序与来自二级酸解工序的酸浸出液混合，以萤石或工业氟化钙为活化剂，加入硫酸或盐酸或硝酸进行一级酸解反应，活化剂的使用使粉煤灰中莫来石Si‑O‑Al键受到破坏，提高了粉煤灰中铝、铁元素的化学活性，在硫酸或盐酸或硝酸作用下将其中的铝、铁元素转化为相应的可溶性盐类，再经过滤分离出含有铝盐、铁盐的酸浸出液；（2）、将一级酸解工序经过滤所得的一级酸解残渣与来自三级酸解工序的酸浸出液混合，并按步骤（1）所述的酸解方法进行二级酸解反应，反应结束后，经分离收得二级酸解残渣和二级酸浸出液，将二级酸浸出液送一级酸解工序用作配料液，二级酸解残渣送三级酸解工序用于三级酸解配料；（3）、将二级酸解工序经过滤所得的二级酸解残渣与来自四级酸解工序的酸浸出液混合，并按步骤（1）所述的酸解方法进行三级酸解反应，反应结束后，经分离收得三级酸解残渣和三级酸浸出液；将三级酸浸出液送二级酸解工序用作配料液，三级酸解残渣送四级酸解工序用于四级酸解配料；（4）、将三级酸解工序经过滤所得的三级酸解残渣与来自五级酸解工序的酸浸出液混合，并按步骤（1）所述的酸解方法进行四级酸解反应，反应结束后，经分离收得四级酸解残渣和四级酸浸出液；将四级酸浸出液送三级酸解工序用作配料液，四级酸解残渣送调模工序；（5）、调模分二步，第一步调模：将四级酸解残渣经洗涤后与碱解工序所产生的低模数水玻璃混合并反应，使酸解残渣中的活性二氧化硅与低模数水玻璃中的游离碱反应，使水玻璃中二氧化硅和氧化钠的比值发生变化，经过滤制得高模数水玻璃和调模反应后残渣；第二步碱解：将第一步调模工序经过滤所产生的调模反应后主要成分为活性较低的二氧化硅残渣送入碱解工序，与水混合，并与氢氧化钠按SiO2/Na2O=2~2.5配料，在中温和常压条件下进行碱解反应，反应结束经过滤制得低模数水玻璃和碱解残渣；将碱解工序所制得的低模数水玻璃再送往第一步调模工序与洗涤后酸解残渣反应，制得高模数水玻璃；（6）、将步骤（5）所产生的碱解残渣经洗涤后送入五级酸解工序与水混合，并按步骤（1）所述的酸解方法进行五级酸解反应，使碱解残渣中残留的铁、铝元素进一步溶出，反应结束后，经分离收得五级酸解残渣和五级酸浸出液，将五级酸浸出液送四级酸解工序用作配料液，五级酸解残渣主要成分为未燃尽并不与酸发生反应的碳，用水洗涤后与原煤混合用作锅炉燃料。