[发明专利]利用煤系固体废物生产氧化铝的方法

权利要求书

1.利用煤系固体废物生产氧化铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将破碎、细磨的粉煤灰或煤矸石与浓硫酸拌合均匀后熟化，得到硫酸熟化料；

(2)将硫酸熟化料与还原剂一起还原焙烧，得到还原焙砂和含硫烟气，含硫烟气收集后制酸返回步骤(1)硫酸熟化循环使用；

(3)还原焙砂用含氢氧化钠的溶液进行一次浸出，固液分离得到一次浸出液和一次浸出渣；

(4)一次浸出液进行常压脱硅后返回步骤(3)循环使用，一次浸出渣用种分母液进行二次浸出，得到富硅渣和铝酸钠粗液；

(5)铝酸钠粗液用石灰深度脱硅得到硅钙渣和铝酸钠溶液，所得到的铝酸钠溶液采用碳分或种分工艺生产氧化铝，硅钙渣返回步骤(4)用作一次浸出液常压脱硅的脱硅剂和晶种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)熟化温度为120～500℃，熟化时间1～8h。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)熟化温度为150～350℃。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中粉煤灰或煤矸石与浓硫酸拌合时，浓硫酸按H₂SO₄与粉煤灰或煤矸石中Al₂O₃摩尔数比3:1～4:1加入，浓硫酸的质量浓度≥85％。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述还原剂为煤粉、煤矸石粉中的一种或其混合物，还原焙烧温度550～900℃，还原焙烧时间0.1～60min。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还原焙烧温度650～800℃，还原焙烧时间0.1～15min。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述的还原焙砂一次浸出工艺条件为：苛性比α_k≥5，氢氧化钠浓度50～100g/L，浸出温度30～100℃，浸出时间30～120min。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述的二次浸出工艺条件为：浸出温度80～280℃，配料苛性比α_k0.8～2.0，氢氧化钠浓度100～300g/L，浸出时间30～120min，石灰添加量0～15％。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述的一次浸出液进行常压脱硅，是利用步骤(5)铝酸钠粗液深度脱硅所得的硅钙渣作为脱硅剂和晶种，在80～100℃下反应30～240min；为提高硅钙渣的反应活性，硅钙渣经研磨活化后使用。