[发明专利]一种用粉煤灰生产冶金级氧化铝的方法有效

申请号：	201310213862.8	申请日：	2013-05-22
公开（公告）号：	CN104176752B	公开（公告）日：	2017-03-29
发明（设计）人：	吴景龙;薛惠民;王自宽;王少勋;刘晓明;陈金燕;葛海鹏	申请（专利权）人：	北方联合电力有限责任公司
主分类号：	C01F7/02	分类号：	C01F7/02
代理公司：	暂无信息	代理人：	暂无信息
地址：	010020 内蒙古***	国省代码：	内蒙古;15
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摘要：
搜索关键词：	一种粉煤生产冶金氧化铝方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及一种用粉煤灰生产冶金级氧化铝的方法，尤其涉及一种用硫酸氢铵为循环介质生产冶金级氧化铝的方法。

背景技术

氧化铝生产中最主要的矿石资源是铝土矿，我国铝土矿资源相对贫乏，按着目前氧化铝产量的增长速度，即使考虑到远景储量，我国的铝土矿的保证年限也很短。所以，急需找到替代铝土矿的资源，以保证我国铝工业的可持续发展。

高温灼烧后的粉煤灰含有大量的可直接溶于酸或碱的活性矿物，所含主要物质有二氧化硅、氧化铝和氧化铁等，高铝粉煤灰中氧化铝的含量在30％以上。在山西、内蒙的一些地区，粉煤灰中氧化铝的含量甚至超过50％。随着煤电工业的迅速发展，每年粉煤灰的排放量超过1亿吨，但仅有40％左右的被利用，其余大部分堆积废弃。粉煤灰来源广、成本低，在资源短缺、环境污染比较严重的中国，无疑是一个良好的二次资源。近年来，对粉煤灰的综合利用与处置受到国家、当地政府和有关部门的高度关注。如何合理有效地把氧化铝从粉煤灰中提取出来，对粉煤灰的减量化及我国铝工业的可持续发展具有重大意义。

目前，从粉煤灰中提取氧化铝的方法主要分为三类：碱法、酸法和硫酸铵法。在碱法工艺中，无论是石灰石烧结法还是碱石灰烧结法，都存在能耗高、剩渣成倍排放的问题。在酸法工艺中，所形成的铝盐-氯化铝或硫酸铝要在800℃高温下长时间煅烧，把酸根-氯化氢或三氧化硫排出，为应对高温下强酸的腐蚀性，对设备材质要求苛刻、投资巨大，且在煅烧过程中能耗大、酸的回收也存在诸多困难。在现有硫酸铵法工艺中，存在焙烧过程中氧化铝提取率相对低、焙烧时间长等缺点。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种用硫酸氢铵为循环介质从粉煤灰提取氧化铝的方法，包括以下步骤：

步骤1：将粉煤灰磨细活化；

步骤2：将磨细后的粉煤灰与硫酸氢铵混合均匀，其中粉煤灰与硫酸氢铵的配料比用粉煤灰中所含氧化铝和硫酸氢铵的摩尔比表示，所述粉煤灰中所含氧化铝和硫酸氢铵的摩尔比为Al₂O₃∶NH₄HSO₄＝1∶3～1∶6；

步骤3：混合均匀的物料置于焙烧设备中焙烧；

步骤4：烧成的熟料，加水后在加压密闭状态下溶出，加水量为熟料质量的2～6倍；

步骤5：过滤步骤4制成的溶液，分别收集滤渣和滤液；

步骤6：向步骤5中的滤液中加入氨水，得粗Al(OH)₃沉淀；

步骤7：洗涤过滤步骤6中产物，洗涤液为硫酸铵溶液，该溶液经蒸发结晶、热解脱氨生成硫酸氢铵返回焙烧工序，其中热解脱氨温度范围为220～400℃；

步骤8：对粗Al(OH)₃经碱溶除杂、碳分或种分及煅烧工序制得冶金级氧化铝产品。

本发明的方法，基于以下化学原理：

焙烧反应：