[发明专利]粉煤灰硫酸熟化生产氧化铝的方法有效
| 申请号： | 201610892668.0 | 申请日： | 2016-10-12 |
| 公开（公告）号： | CN106477609B | 公开（公告）日： | 2018-06-15 |
| 发明（设计）人： | 蒋开喜;蒋训雄;汪胜东;范艳青;李达;张登高;蒋伟;冯林永;靳冉公;刘巍;赵峰;白旭阳 | 申请（专利权）人： | 北京矿冶研究总院 |
| 主分类号： | C01F7/26 | 分类号： | C01F7/26;C01B33/32;C01B33/24;C01B33/18 |
| 代理公司： | 北京蓝智辉煌知识产权代理事务所(普通合伙) 11345 | 代理人： | 陈红;杜秀科 |
| 地址： | 100160 北京市丰台区*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种粉煤灰硫酸熟化生产氧化铝的方法，属于粉煤灰综合利用技术领域。将适量的浓硫酸与粉煤灰拌合均匀后进行熟化得到硫酸化熟料，然后用硫酸铝结晶母液或水浸出熟料得到硫酸铝溶液和高硅渣，硫酸铝溶液经蒸发浓缩结晶、干燥脱水得到硫酸铝，将硫酸铝与适量还原剂一起进行快速还原焙烧得到粗氧化铝，然后采用低温拜耳法处理粗氧化铝生产冶金级氧化铝。所得高硅渣可以经氢氧化钠浸出生产白炭黑或活性硅酸钙。该方法具有铝回收率高，设备材质容易解决，氧化铝产品质量好等优点，浸出铝后的渣为碱溶活性好的高硅渣，可进一步生产多种高附加值硅产品。 1 | ||
| 搜索关键词： | 粉煤灰 高硅渣 熟化 硫酸铝溶液 熟料 粗氧化铝 硫酸铝 氧化铝 浸出 硫酸 生产 低温拜耳法处理 粉煤灰综合利用 冶金级氧化铝 活性硅酸钙 硫酸铝结晶 氧化铝产品 干燥脱水 还原焙烧 铝回收率 氢氧化钠 设备材质 白炭黑 硅产品 还原剂 硫酸化 浓硫酸 碱溶 母液 水浸 | ||
【主权项】：
1.粉煤灰硫酸熟化生产氧化铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)硫酸熟化：将粉煤灰与浓硫酸按一定配比混合均匀后进行熟化得到硫酸化熟料，所述熟化的熟化温度100～500℃，熟化时间1～48h；熟化设备为回转窑，控制回转窑中物料的升温速度为0.5～5℃/min，物料在100～150℃段的停留时间不小于30min，在200～300℃段的停留时间为0.5～2h；
(2)浸出：将步骤(1)得到的硫酸化熟料用硫酸铝结晶母液和适量补充水混合搅拌一段时间后过滤，得到硫酸铝溶液和高硅渣；
(3)浓缩结晶：调节步骤(2)得到的硫酸铝溶液中的硫酸浓度，至溶液中Al2(SO4)3与H2SO4的质量浓度比为10:1～50:1，然后蒸发浓缩，然后结晶、过滤，得到结晶硫酸铝和结晶母液，结晶母液返回步骤(2)浸出；
(4)干燥脱水：将步骤(3)得到的结晶硫酸铝进行干燥和脱除结晶水，得到硫酸铝；
(5)还原焙烧：将步骤(4)得到的硫酸铝与适量还原剂一起进行还原焙烧，还原焙烧温度500‑900℃，还原焙烧时间0.1‑60min，得到粗氧化铝和含硫烟气，含硫烟气收集后制酸返回步骤(1)循环使用；
(6)低温拜耳法溶出：将步骤(5)得到的粗氧化铝用种分母液与适量补充碱液进行低温碱浸，然后液固分离得到铝酸钠溶液；
(7)制备氧化铝：将步骤(6)得到的铝酸钠溶液经种分或碳分制备氢氧化铝，然后固液分离得到氢氧化铝和种分母液，母液返回步骤(6)循环使用，氢氧化铝经煅烧生产氧化铝。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中粉煤灰与浓硫酸的配比为按浓硫酸中H2SO4与粉煤灰中Al2O3摩尔数比3:1～5:1加入，浓硫酸的质量浓度≥85％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述蒸发浓缩采用MVR蒸发器蒸发，蒸发温度60～100℃；所述结晶为将浓缩后液冷却至30～50℃进行结晶。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中所述还原剂为煤粉、煤矸石粉、煤气、天然气、硫磺或石油焦中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(5)中所述还原剂为煤气或天然气。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中还原焙烧温度650‑800℃，还原焙烧时间0.1‑15min。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中所述的还原焙烧为快速流态化焙烧，焙烧炉为循环流化床焙烧炉、气态悬浮焙烧炉或流态闪速焙烧炉中的一种。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)所述低温拜耳法溶出，其溶出条件为：溶出温度80‑200℃，碱浓度100‑250g/L，浸出时间20‑80min，配料分子比αk0.8‑2.0。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤(8)，将步骤(2)得到的高硅渣用氢氧化钠溶液浸出硅，得到的硅酸钠溶液进一步生产白炭黑或活性硅酸钙。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述粉煤灰为循环流化床炉粉煤灰、煤粉炉粉煤灰、层燃炉粉煤灰、旋风炉粉煤灰中的一种或多种。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述粉煤灰为循环流化床炉粉煤灰。
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- 2011-11-15 - 2013-05-15 - C01F7/26
- 本发明涉及一种加热方法，尤其涉及一种硫酸浸出含铝物料的加热方法。一种硫酸浸出含铝物料的加热方法，其特征在于包括下述步骤：将破碎后的含铝物料和水或洗液混合磨制；将浓硫酸置于硫酸储槽中；将磨制后的含铝物料浆液通过热交换器进行加热后，送入反应器；浓硫酸不加热通过泵直接送入反应器与加热后含铝物料浆液混合进行反应。本发明的优点效果：本发明成功的解决了含铝物料和硫酸混合加热过程对设备的腐蚀问题，使硫酸法处理含铝物料生产硫酸铝或氧化铝的大规模工业化生产成为可能。
- 一种由含铝物料制备氧化铝的方法-200910187282.X
- 翟玉春;吴艳;牟文宁;王佳东;王伟 - 东北大学
- 2009-09-08 - 2010-06-16 - C01F7/26
- 一种由铝土矿、高铁铝土矿、明矾石、高岭土、铝矾土、粉煤灰、煤矸石、铝灰、霞石、粘土等含铝物料制备氧化铝等产品的方法，该方法包括以下步骤：(1)将含铝物料破碎，磨细后与硫酸铵混合焙烧；(2)焙烧产物(熟料)水溶、过滤得到硫酸铝铵溶液和滤渣；(3)用氨对硫酸铝铵溶液除铁、沉铝或重结晶制备氧化铝，同时回收硫酸铵；(4)滤渣制备二氧化硅产品，余渣含铁，作为炼铁原料。本发明适宜处理各种含铝物料，工艺流程简单、设备简便，无固、液、气的废弃物排放，不造成二次污染，以较低的成本实现了铝土矿、高铁铝土矿、明矾石、高岭土、铝矾土、粉煤灰、煤矸石、铝灰、霞石、粘土等含铝物料高附加值绿色化综合利用。
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