[发明专利]粉煤灰生产冶金级氧化铝的方法

权利要求书

1.粉煤灰生产冶金级氧化铝的方法，其特征在于包括以下几个步骤：

（1）将粉煤灰进行机械活化；

（2）浮选除碳：将经过机械活化的粉煤灰，加水经过浮选除去未燃净的碳黑；

（3）磁选除铁：经过磁选除去氧化铁；

（4）硫酸浸提铝：在粉煤灰残液中加入浓硫酸，在耐酸反应设备中加热加压反应1～6h，反应的最高温度为200℃～240℃，压力为0.1～0.5MPa；

（5）固液分离：反应降温后，加水，加热煮沸，抽滤得到硫酸铝粗液；

（6）硫酸铝粗液浓缩：硫酸铝粗液蒸发浓缩，冷却，得到硫酸铝浓缩液；

（7）有机醇醇化洗酸：在硫酸铝浓缩液中，加入有机醇，搅拌，过滤得到硫酸铝滤饼；

（8）有机醇醇化除铁：加水溶解滤饼，加入有机醇，搅拌，溶解其中的硫酸铁，并析出硫酸铝，过滤后得硫酸铝滤饼；

（9）硫酸铝脱水烘干：硫酸铝滤饼经过烘干，得到Fe含量低于20ppm的高纯工业级硫酸铝；

（10）硫酸铝高温煅烧：高纯工业硫酸铝经过高温煅烧，得到Fe₂O₃含量低于0.02%的冶金级α－Al₂O₃。

2.根据权利要求1所述的粉煤灰生产冶金级氧化铝的方法，其特征在于所述步骤（1）的机械活化是采用粉磨设备进行磨细，粉磨时间为0.5～6h；

所述步骤（2）按照粉煤灰与水的质量比为1：1～1：3加水；

所述步骤（4），粉煤灰硫酸混合溶液中硫酸的质量浓度范围30%～95%，粉煤灰与混合溶液的固液比为1：1～1：15质量比；

所述步骤（5），反应降温后，在粉煤灰中按照粉煤灰与水的质量比为1：10～1：20加水；

所述步骤（6），硫酸铝粗液的浓缩温度为90℃～130℃；

所述步骤（7），有机醇与硫酸铝浓缩液的体积比为1：1～4：1加入有机醇，搅拌时间是1～4h；

所述步骤（8），混合溶液体系中有机醇的体积分数为30%～80%，搅拌时间为1～4h；并将该步骤重复操作2～5次；

所述步骤（9），低铁硫酸铝滤饼的烘干温度为70～100℃；

所述步骤（10），高纯工业硫酸铝的煅烧温度是800℃～1200℃以上，煅烧时间为3～6h。

3.根据权利要求1所述的粉煤灰生产冶金级氧化铝的方法，其特征在于所述步骤（1）的粉磨时间为0.5～6h；

所述步骤（4），粉煤灰硫酸混合溶液的质量浓度范围是40%～70%，粉煤灰与硫酸溶液的固液比是1：5～1：10质量比，加热加压反应是3～4h；

所述步骤（5），反应降温后，在粉煤灰中按照粉煤灰与水的质量比为1：12～1：18加水；

所述步骤（6），硫酸铝粗液的浓缩温度为100～120℃；

所述步骤（7），有机醇与硫酸铝浓缩液的体积比为2：1～3：1加入有机醇，搅拌时间是2～3h；

所述步骤（8），混合溶液体系中有机醇的体积分数为50%～60%，搅拌时间为2～3h；并将该步骤重复操作3～4次；

所述步骤（9），低铁硫酸铝滤饼的烘干温度为80℃～90℃；

所述步骤（10），高纯工业硫酸铝的煅烧温度是1000℃～1200℃以上，煅烧时间为4～5h。

4.根据权利要求1所述的粉煤灰生产冶金级氧化铝的方法，其特征在于粉煤灰在浮选除碳之后，采用湿法磁选除去磁铁矿。

5.根据权利要求1所述的粉煤灰生产冶金级氧化铝的方法，其特征在于步骤（7）、（8）中所用的有机醇为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇的任意一种或一种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的粉煤灰生产冶金级氧化铝的方法，其特征在于所述步骤（1）的机械活化是采用粉磨设备进行磨细，粉磨时间为1～3h。