[发明专利]一种由高铝粉煤灰生产氧化铝的方法

权利要求书

1.一种由高铝粉煤灰生产氧化铝的方法，包括：

1）预脱硅，将高铝粉煤灰与氢氧化钠溶液混合后加热，然后导入耐压容器中进行预脱硅反应，预脱硅反应后进行固液分离得到粉煤灰滤饼和脱硅液；

2）生料浆制备，将所述粉煤灰滤饼加入到碳酸钠、石灰石和/或生石灰配成的浆液中得到混合浆液，将所述混合浆液磨细并调配成生料浆；

3）熟料焙烧，将所述生料浆焙烧成熟料；

4）熟料溶出，将所述熟料与调整液混合进行溶出，溶出后进行固液分离获得溶出粗渣和铝酸钠粗液，所述调整液成分包括：10～60g/L的Na₂O_k，10～60g/L的Na₂O_c；

5）碳酸化分解：向步骤4）获得的所述铝酸钠粗液中通入含CO₂的气体进行碳酸化分解反应，并对反应体系固液分离，收集碳分母液和氢氧化铝粗品；

6）低温拜耳法溶出：在步骤5)获得的所述氢氧化铝粗品加入碱液A进行低温拜耳法溶出，固液分离获得分离滤饼和溶出浆液，其中，所述低温拜耳法溶出时按照1克氢氧化铝粗品：2～5ml碱液的重量体积比加入碱液A，使所形成的溶出体系中的碱浓度以Na₂O表示为120g/L～180g/L，并控制溶出温度100℃～160℃，溶出时间0.5h～2h；

7）稀释脱硅：将步骤6）获得的溶出浆液使用碱液B进行稀释脱硅，固液分离得到硅渣和脱硅粗液，硅渣返回到所述生料浆，所述脱硅粗液通过再次过滤得到脱硅精液，其中，所述稀释脱硅时按照所述溶出浆液与碱液B5～12:1的体积比加入碱液B，使所形成的稀释脱硅体系中的碱浓度以Na₂O表示为50g/L～110g/L；

8）种分：将步骤7)得到的所述脱硅精液用氢氧化铝晶种进行种分，得到氢氧化铝和种分分解母液；

9）焙烧：将所述氢氧化铝焙烧得到氧化铝。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）预脱硅中使用的所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10～30%，氢氧化钠与高铝粉煤灰的质量比为0.2～0.8:1，反应温度：70～135℃，反应时间：0.5～3h。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）生料浆制备过程中，控制制成的所述生料浆的钙比为1.95～2.01，碱比为0.95～1.05，含水率为25～50wt%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）熟料焙烧的焙烧温度为1150～1300℃，焙烧时间10～60分钟。

5.根据权利要求1所述的方法，所述步骤4）熟料溶出中使用的所述熟料的粒径≤8mm，所述调整液与熟料的液固质量比为2～8:1，熟料溶出温度为55～85℃，熟料溶出时间为5～30min。

6.根据权利要求1所述的方法，所述步骤4）熟料溶出获得的所述铝酸钠粗液中Al₂O₃为60-120g/L，Na₂O_k为100-160g/L，Na₂O_c为20-80g/L。

7.根据权利要求1、5或6所述的方法，其中，步骤5）中通入的含CO₂的气体中CO₂体积浓度为30%～50%，碳分温度为60-100℃，碳分时间为2h～4h，并且在搅拌条件下进行碳分。

8.根据权利要求1所述的方法，步骤8）得到的种分分解母液返回步骤6）作为拜耳溶出做用碱液A的全部或部分。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括对步骤6）获得的分离滤饼进行水洗涤，并将洗涤后的洗水作为步骤7）中对溶出浆液进行稀释脱硅的碱液B的全部或部分。

10.根据权利要求1所述的方法，所述步骤8）中按照1L脱硅精液：400～800g氢氧化铝晶种的比例加入氢氧化铝晶种，并经过8～12个种分槽进行种分，种分时间为36h～48h，并控制经过的第一个种分槽时的温度为60℃～70℃，经过的最后一个种分槽时的温度为48℃～59℃，且种分过程的温度每4h降低1-2℃。

11.根据权利要求1所述的方法，所述步骤9）中氢氧化铝在900～1100℃条件下进行流态化煅烧以获得氧化铝。