[发明专利]一种从煤系固体废物中提取氧化铝和氧化硅的方法

权利要求书

1.一种从煤系固体废物中提取氧化铝和氧化硅的方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)硫酸酸解：将煤系固体废物用浓硫酸拌合均匀后，在120～500℃温度下进行酸解、固化；

(2)高温还原焙烧：将酸解、固化后的粉煤灰或煤矸石粉在950～1200℃温度下与还原剂一起进行还原焙烧0.1～30min，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)酸解循环使用，所述还原剂为煤粉、煤矸石粉、煤气、天然气、硫磺或石油焦等低值含碳燃料中的一种或一种以上的混合物，还原剂的配入量根据粉煤灰中的氧化铝含量及粉煤灰中的残炭量调节；

(3)低温碱浸提硅：还原焙砂用Na₂O浓度50～150g/L的氢氧化钠溶液浸出硅，浸出固液质量与体积比1：3～1：20，浸出温度50～100℃，浸出时间30～240min；过滤得到含硅浸出液和高铝渣，含硅浸出液可用于生产白炭黑或活性硅酸钙；

(4)高温碱浸提铝：步骤(3)得到的高铝渣用Na₂O浓度150～300g/L的氢氧化钠溶液浸出铝，浸出固液质量与体积比1：3～1：20，配料分子比α_k1～2，石灰添加量为高铝渣质量的0～15％，浸出温度150～300℃，浸出时间15～120min；浸出后过滤，得到的铝酸钠溶液经净化、种分、煅烧生产氧化铝。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中浓硫酸总加入量按H₂SO₄与粉煤灰中Al₂O₃摩尔数比3:1～5:1加入，优选3.5:1～4.5:1，硫酸质量浓度≥85％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中浓硫酸总加入量按H₂SO₄与粉煤灰中Al₂O₃摩尔数比3.5:1～4.5:1加入，步骤(3)中浸出温度80～95℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)的酸解、固化温度为150～350℃，时间1～4h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的高温还原焙烧为快速流态化焙烧，焙烧炉为循环流态化焙烧炉、气态悬浮焙烧炉或流态化闪速焙烧炉中的一种，焙烧温度950～1050℃，焙烧时间0.1～10min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煤系固体废物为粉煤灰、煤矸石中的一种或两种的混合物。

7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤(2)所得到的还原焙砂在进入步骤(3)的低温碱浸提硅前，先将还原焙砂在氧化气氛下氧化焙烧预处理，然后进行步骤(3)的低温碱浸提硅，氧化焙烧温度500～800℃。