一種利用煤矸石粉煤灰制取氧化鋁的方法
【專利摘要】一種利用煤矸石粉煤灰制取氫氧化鋁的方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明通過(guò)煤矸石和氫氟酸、硫酸反應(yīng)，將煤矸石分解，得到煤粉、氫氧化鋁等高附加值產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】一種利用煤矸石粉煤灰制取氧化鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤矸石的利用，具體地說(shuō)是利用煤矸石生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤矸石是聚煤盆地煤層沉積過(guò)程中的產(chǎn)物，是成煤物質(zhì)與其它物質(zhì)結(jié)合而成的可燃性礦石。從狹義上講，煤炭開采時(shí)夾帶出來(lái)的碳質(zhì)泥巖、碳質(zhì)砂巖叫煤矸石。從廣義上講，煤矸石是煤礦建井和生產(chǎn)過(guò)程中排出來(lái)的一種混雜巖體。它包括煤礦在井巷掘進(jìn)時(shí)排出的矸石，露天煤礦開采時(shí)剝離的矸石和洗選加工過(guò)程中排出的矸石。我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，煤礦排放的矸石量很大，其排放量約為煤礦原煤產(chǎn)量的15-20%，是我國(guó)目前排放量最大的工業(yè)廢棄物之一，被視為氣、液、固三害俱全的“工業(yè)廢料”。2000年全國(guó)煤矸石排放量達(dá)I億多噸，約占全國(guó)工業(yè)廢渣排放量的1/4。目前全國(guó)煤矸石的總積存量已達(dá)30億噸以上，形成矸石山1500多座，而且排放量仍在逐年增長(zhǎng)。矸石山幾乎成為我國(guó)煤礦的“標(biāo)志”。我國(guó)在煤炭生產(chǎn)和加工過(guò)程中排出的煤矸石累計(jì)堆存量已達(dá)30億噸以上，占地約900萬(wàn)m3，每年還以2億噸以上的速度遞增。大量的煤矸石不僅侵占了土地，而且會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。
[0003]目前對(duì)煤矸石的工業(yè)利用主要是采用焙燒方式使用原料脫水、脫碳、破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。然而焙燒溫度一般在600°C以上，需要較大的能量消耗；而且煤矸石的浸出率也比較低。只有70%左右，而且反應(yīng)剩余的殘?jiān)荒芾茫丛斐擅喉肥Y源的浪費(fèi)，又會(huì)造成新的環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明任務(wù)在于提供資金一種利用煤矸石粉煤灰制取氫氧化鋁的方法。
[0005]1、一種利用煤矸石粉煤灰制取氫氧化鋁的方法，包括如下步驟:
[0006]I)物料的配比:按煤矸石1000千克、30% -45%氟硅酸6立方米、50% -90%硫酸
0.3-0.5立方米的比例，加入反應(yīng)釜中；
[0007]2)反應(yīng)釜反應(yīng):將反應(yīng)釜中的物料加熱攪拌，控制溫度130°C _170°C之間，直接反應(yīng)完畢，蒸干，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；
[0008]3)固體反應(yīng)產(chǎn)物的溶解:將步驟2)中得的固體反應(yīng)產(chǎn)物以2-10的水溶解，用離心機(jī)分離不溶物，得到濾液；
[0009]4)氫氧化鋁的制取:取步驟3)中的濾液在攪拌的情況下加入碳酸鈣或氫氧化鈣，加入量為氟硅酸量的2.5倍，攪拌反應(yīng)2小時(shí)后分離沉淀，得到濾液，向?yàn)V液中在攪拌的情況下滴加濃度為20-30%的氨水調(diào)PH值到6和10之間，得到氫氧化鋁沉淀，烘干得到氫氧化招；
[0010]本發(fā)明的有益效果是:提供資金了一種新的利用煤矸石生產(chǎn)化工產(chǎn)品的技術(shù)，該方法成本低、能耗低，煤矸石的率高，且無(wú)廢渣產(chǎn)生，為煤矸石的高價(jià)值利用開辟了一條新的途徑。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的流程圖
[0012]具體方式
[0013]實(shí)施例1:
[0014]在反應(yīng)釜中加入20%氟硅酸和30%硫酸共8立方米，氟硅酸與硫酸的體積比為15: 1，將反應(yīng)釜升溫至100°C后，在加熱攪拌中加入煤矸石1000kg，加熱升溫控制溫度120°C，保溫反應(yīng)2小時(shí)使煤矸石完全分解，得到清液和固體不溶物，固體不溶物再加水5噸清洗，將兩次清液合并，以水洗至PH3以后，離心分離得到固相，將所得固相置入另一反應(yīng)爸內(nèi)，加入2噸氫氧化鈉和5噸水,加熱沸使物料反應(yīng),保持反應(yīng)2小時(shí)候后,分離反應(yīng)產(chǎn)物，得到固相和液相，固相即為煤粉。
[0015]將上述分離煤粉時(shí)得到的濾液在攪拌情況下加入氫氧化鈣6噸，攪拌反應(yīng)2小時(shí)后分離沉淀得到氟化鈣，清液則在攪拌情況下滴加濃度為20%的氨水調(diào)PH值到6，得到氫氧化鋁沉淀，離心的分離烘干即得氫氧化鋁。實(shí)施例2:
[0016]I)在反應(yīng)釜中加入煤矸石、濃度為45%的氟硅酸和98%硫酸，按煤矸石1000kg:氟硅酸8m3:硫酸0.5m3配比投料，加熱攪拌，控制反應(yīng)溫度180°C，反應(yīng)2小時(shí)。將反應(yīng)得到的產(chǎn)物以反應(yīng)產(chǎn)物5倍的水溶解，用離心機(jī)分離不溶物，固體部分以水洗至PH6，分離固相和液相。
[0017]2)制備氫氧化鋁:取步驟I)的液相在攪拌情況下加入碳酸鈣，加入量為氟硅酸量的2.5倍，攪拌反應(yīng)2小時(shí)后分離沉淀得到氟化鈣，濾液在攪拌情況下滴加濃度為20%的氨水調(diào)PH值到10，得到氫氧化 鋁沉淀，離心的分離后烘干可得到氫氧化鋁。
【權(quán)利要求】
1.一種利用煤矸石粉煤灰制取氫氧化鋁的方法，其特征在于包括如下步驟: . 1)物料的配比:按煤矸石1000千克、30%-45%氟硅酸6立方米、50% -90%硫酸.0.3-0.5立方米的比例，加入反應(yīng)釜中；. 2)反應(yīng)釜反應(yīng):將反應(yīng)釜中的物料加熱攪拌，控制溫度130°C_170°C之間，直接反應(yīng)完畢，蒸干，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物； . 3)固體反應(yīng)產(chǎn)物的溶解:將步驟2)中得的固體反應(yīng)產(chǎn)物以2-10的水溶解，用離心機(jī)分離不溶物，得到濾液； . 4)氫氧化鋁的制取:取步驟3)中的濾液在攪拌的情況下加入碳酸鈣或氫氧化鈣，加入量為氟硅酸量的2.5倍，攪拌反應(yīng)2小時(shí)后分離沉淀，得到濾液，向?yàn)V液中在攪拌的情況下滴加濃度為20-30%的氨水調(diào)PH值到6和10之間，得到氫氧化鋁沉淀，烘干得到氫氧化鋁。
【文檔編號(hào)】C01F7/26GK103754912SQ201210262426
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】張宏, 韓德民, 雷菊花 申請(qǐng)人:雷菊花