[发明专利]一种从粉煤灰中提取高纯度氧化铝及硅胶的方法

权利要求书

1.一种从粉煤灰中提取高纯度氧化铝及硅胶的方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1：焙烧活化

取粉煤灰与Na₂CO₃，按粉煤灰：碳酸钠为1∶0.3～1∶4的质量比例混合均匀，然后在 温度500℃～1000℃条件下焙烧，焙烧时间20分钟～90分钟得到焙烧产物；焙烧时煅烧设 备接气体输出管，并与碳分池连接；

步骤2：浸取

将步骤1获取的焙烧产物中加入质量浓度为0～20％的氢氧化钠溶液，并使固液质量比 为1∶3～1∶50，浸取温度10℃～100℃，浸取时间5分钟～90分钟；浸取后过滤，分别得 到滤液和滤渣；滤渣与粉煤灰混合成的混合物料，继续以步骤1的条件循环焙烧活化，并 采用本步骤方法条件浸取利用；

步骤3：碳分

将步骤2所得滤液在负压条件下蒸发浓缩，浓缩装置同时接冷凝装置回收蒸馏水；滤 液浓缩至原体积的10％～50％后，置入碳分池中，常压或加压条件下通入CO₂进行碳分；碳分 温度保持在20℃～100℃，滤液pH值4～10作为碳分终点；碳分后过滤，滤渣为H₂SiO₃和 Al(OH)₃混合物，滤液为Na₂CO₃溶液；

步骤4：碳酸钠及水回收

将步骤3所得的Na₂CO₃溶液负压蒸发结晶并烘干，即可回收碳酸钠；回收的碳酸钠可 直接用于步骤1或步骤2中所述的滤渣与粉煤灰混合成的混合物料的循环焙烧活化过程； Na₂CO₃溶液加热负压蒸发过程中，接冷凝装置和储罐回收蒸馏水；

步骤5：硅铝分离并获取硅胶

向步骤3所得的H₂SiO₃和Al(OH)₃混合物，加入3mol～10mol的精制盐酸，并使固液质量 比为1∶1～1∶10，保持温度10℃～100℃条件下反应3分钟～120分钟后过滤，分别得到AlCl₃精液与滤渣；滤渣陈化、洗涤得到纯净硅胶；

步骤6：获取氧化铝

将步骤5所得AlCl₃精液浓缩，得到AlCl₃晶体；将AlCl₃晶体置于排烟热解装置中， 在260℃～1200℃条件下热解0.5小时～12小时，得到高纯度氧化铝，同时回收盐酸。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的回收的蒸馏水在步骤2中循环利 用，以及用于步骤5中的滤渣陈化、洗涤以获取纯净硅胶。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1焙烧时煅烧设备接气体输出 管，并与碳分池连接，所排CO₂气体直接用于步骤3的碳分过程。