專利名稱：一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金材料的生產(chǎn)方法，具體來說是一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法。
背景技術(shù)：
粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤鍋爐排出的一種工業(yè)廢渣，是目前世界上排放量最大的工業(yè)固 體廢棄物之一，不僅嚴重污染環(huán)境，危害人類健康，阻礙社會經(jīng)濟發(fā)展，而且還占用大量土 地。不過粉煤灰又是可以開發(fā)的資源，粉煤灰中一般含有15% 55%的氧化鋁，如果能合理 地加以利用，將是一種很好的氧化鋁資源。由于我國目前粉煤灰排放量巨大，其中高鋁粉煤 灰占有相當?shù)谋戎?。所以在我國開展對高鋁粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)的研究，具有相當?shù)膶嶋H 應(yīng)用和推廣的價值和潛力。將粉煤灰作為提取氧化鋁的一種后備資源，對氧化鋁工業(yè)的持續(xù) 發(fā)展和提高粉煤灰的綜合利用價值都具有重要意義。
目前氧化鋁主要從鋁土礦中提取，但由于我國鋁土礦資源比較匱乏，其儲量僅為世界鋁 土礦總資源量的1.5%。就目前已知的鋁土礦的資源量，按目前氧化鋁產(chǎn)量的增長速度，即 使考慮到遠景儲量，我國的鋁土礦的保證年限也很難達到50年。因此，開發(fā)利用其它含鋁原 料提取氧化鋁的工藝和方法就成為當前重大課題。粉煤灰中一般含有15% 55%的氧化鋁， 如果能很好的加以利用，將是一種很好的氧化鋁資源。
目前，從粉煤灰中提取氧化鋁的方法主要有酸溶沉淀法、酸堿聯(lián)合法、氟氨助溶法、石 灰石燒結(jié)法和堿石灰燒結(jié)法等幾種。酸溶沉淀法、酸堿聯(lián)合法主要存在的問題是酸耗或堿耗 太大，氟氨助溶法提取氧化鋁的過程中會生成有毒的強揮發(fā)性氟化氫氣體。另外，利用酸溶 沉淀法、酸堿聯(lián)合法、氟氨助溶法提取粉煤灰中的氧化鋁時，粉煤灰中含鐵、鈣、鎂的物質(zhì) 也不可避免地進入溶液，造成了鐵、鈣、鎂與鋁的分離困難。堿石灰燒結(jié)法和石灰石燒結(jié)法 存在的主要缺點是燒結(jié)溫度很高，能耗太大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，它采用了較低的 燒結(jié)溫度，避免了高酸耗、堿耗以及有毒氣體的危害，同時提高粉煤灰的綜合利用率，將粉 煤灰作為氧化鋁的一種后備資源，并減少了環(huán)境污染。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，其提取步驟如下(1) 將含氧化鋁的粉煤灰進行除鐵處理，將除鐵后的粉煤灰與氫氧化鈉和氧化鈣混合 ，在650 85(TC燒結(jié)20 60分鐘，得到粉煤灰的燒結(jié)熟料；
(2) 再將粉煤灰燒結(jié)后的熟料在氫氧化鈉的稀堿液中溶出5 20分鐘，過濾除去鈣硅渣 ，得到鋁酸鈉溶液；
(3) 最后在鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH〈1，再加入1%的動物膠使生成的硅酸凝聚，過濾脫去硅渣 ，得較純氯化鋁溶液，用體積比l:l氨水中和氯化鋁溶液得氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁經(jīng)過濾 煅燒就得到氧化鋁產(chǎn)品。
粉煤灰與氫氧化鈉和氧化鈣混合，其中氧化鈉與粉煤灰中含有的氧化鋁的摩爾比為3 1 :1，氧化鈣與粉煤灰中含有的二氧化硅的摩爾比為2 0.2 : 1。
溶出所用氫氧化鈉的濃度為60 100g/L，溶出的溫度為80 12(TC。 溶出過程的液固比控制為7 3. 5 : 1。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有燒結(jié)溫度低、能耗低、粉煤灰中氧化鋁提取率高、過程廢 棄物可以實現(xiàn)零排放的工藝特點，過程工藝簡單，投資小，成本低，產(chǎn)品附加值高，是一種 很有實用價值和前景的粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)化方法。
具體實施例方式
實施例取經(jīng)磁選除鐵后含氧化鋁30. 10%、氧化鐵4. 70%、 二氧化硅46. 11%的粉煤灰 10g，加入氫氧化鈉5. 19g和氧化鈣2. 15g，于70(TC條件下燒結(jié)0.5小時，得到燒結(jié)熟料。
燒結(jié)熟料于濃度80g/L、溫度為10(TC的氫氧化鈉溶液中溶出10分鐘，控制溶出過程的液 固比為5:1，經(jīng)過濾得鈣硅渣和鋁酸鈉溶液，鈣硅渣經(jīng)濃度為O. 2mol/L、溫度10(TC的稀氫 氧化鈉溶液洗滌5次，溫度10(TC的水洗滌4次得到最終的鋁酸鈉溶液和鈣硅渣。鈣硅渣可以 用于生產(chǎn)水泥。
經(jīng)過燒結(jié)、溶出過程后，粉煤灰氧化鋁的提取率為87.03%， 94.69^Na20進入溶液成為
循環(huán)堿。
將鋁酸鈉溶液用體積比l : l鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH〈1，再加入1%的動物膠使生成的硅酸凝聚
，過濾脫去硅渣，得較純氯化鋁溶液，再用體積比i : i氨水中和沉淀的氫氧化鋁，經(jīng)過濾后
在100(TC溫度下煅燒氫氧化鋁得2.67g冶金六級氧化鋁產(chǎn)品。剩余濾液經(jīng)苛化、蒸發(fā)可以重 新使用，蒸發(fā)的水可用于鈣硅渣的洗滌或其他調(diào)漿用水。
權(quán)利要求
1.一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，其提取步驟如下(1)將含氧化鋁的粉煤灰進行除鐵處理，將除鐵后的粉煤灰與氫氧化鈉和氧化鈣混合，在650～850℃燒結(jié)20～60分鐘，得到粉煤灰的燒結(jié)熟料；(2)再將粉煤灰燒結(jié)后的熟料在氫氧化鈉的稀堿液中溶出5～20分鐘，過濾除去鈣硅渣，得到鋁酸鈉溶液；(3)最后在鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH＜1，再加入1％的動物膠使生成的硅酸凝聚，過濾脫去硅渣，得較純氯化鋁溶液，用體積比為1∶1氨水中和氯化鋁溶液得氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁經(jīng)過濾煅燒就得到氧化鋁產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，其步驟如下先將粉煤灰進行除鐵處理，將除鐵后的粉煤灰與氫氧化鈉和氧化鈣混合，在650～850℃燒結(jié)20～60分鐘，得到粉煤灰的燒結(jié)熟料；再將粉煤灰燒結(jié)后的熟料在氫氧化鈉的稀堿液中溶出5～20分鐘，過濾除去鈣硅渣，得到鋁酸鈉溶液；最后加鹽酸和動物膠生成的硅酸凝聚，過濾脫去硅渣，得較純氯化鋁溶液，再用氨水中和氯化鋁溶液得氫氧化鋁沉淀，經(jīng)濾煅燒就得到氧化鋁產(chǎn)品。本發(fā)明具有燒結(jié)溫度低、能耗低、粉煤灰中氧化鋁提取率高、過程廢棄物可以實現(xiàn)零排放的工藝特點，過程工藝簡單，投資小，成本低，產(chǎn)品附加值高，是一種很有實用價值和前景的粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)化方法。
文檔編號C01F7/00GK101302021SQ20081030242
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者劉安榮, 云 唐, 覃 張, 陳福林 申請人:貴州大學