[发明专利]一种利用煤矸石生产低铁硫酸铝的方法

权利要求书

1.一种利用煤矸石生产低铁硫酸铝的方法，其特征在于：以煤矸石为原料，经破碎、煅烧、粉磨、酸浸得硫酸铝溶液，硫酸铝溶液经氧化除铁、结晶、干燥制备低铁18硫酸铝产品。

2.根据权利要求1所述的利用煤矸石生产低铁硫酸铝的方法，其特征在于：煤矸石原料含Al₂O₃＞25%、总铁＜10%，反应用酸为浓度为98%的硫酸，氧化剂是指双氧水或臭氧、空气。

3.根据权利要求1或2所述的利用煤矸石生产低铁硫酸铝的方法，其特征在于：具体工艺步骤包括：

（1）破碎：要求破碎物全部通过0.5mm的方孔筛；

（2）热活化：对经破碎的煤矸石原料进行活化处理，活化温度为750～850℃下，活化时间为5～10分钟，在0.5～1min之内冷却到150℃以下；

（3）粉磨：对活化煤矸进行粉磨，粉度要求为过80目筛筛余量＜5%；

（4）酸浸：按液固质量比2～4:1配料，硫酸用量取活化煤矸石中Al₂O₃含量理论耗酸量的1.05～1.1倍，其余部分液体则用清水或滤饼洗涤液，搅拌后在90～95℃温度下反应2～4h，反应完后趁热过滤，用相当于滤渣质量的清水或洗液进行置换，并入滤液中；

（5）净化：在步骤（4）所得酸浸滤液中加入煤矸石继续反应，操作温度为90～95℃，当溶液的PH值＞2.5时，缓慢加入氧化剂，维持反应条件不变，当反应液的PH值＞2.7，反应终止，趁热过滤得低铁硫酸铝溶液；

（6）浓缩干燥：采用真空浓缩，将步骤（5）所得净化滤液进行浓缩结晶、分离、干燥脱水，得低铁无水18硫酸铝，铝铁比（Al₂O₃：Fe）＞160，符合造纸及水处理硫酸铝技术标准优级品要求。

4.根据权利要求3所述的利用煤矸石生产低铁硫酸铝的方法，其特征在于：酸浸反应后过滤所得煤矸石渣分三次清洗，一洗液用于下次酸浸反应的配液，二洗液用于下次酸浸反应的配液或酸浸反应后煤矸石渣的清洗，三洗液用于下次酸浸反应后煤矸石渣的清洗，依此类推。

5.根据权利要求3所述的利用煤矸石生产低铁硫酸铝的方法，其特征在于：酸浸反应过滤液中铝铁比（Al₂O₃：Fe）＞160时，反应后的煤矸石渣返回到酸浸，重复（4）、（5）和（6），制备低铁硫酸铝晶体；当除铁液（酸浸反应过滤液）中的铝铁比（Al₂O₃：Fe）＜160、且新鲜煤矸石用量超过第一次酸浸反应用量的120%时，滤渣不再循环使用。