[发明专利]一种分离煤粉炉粉煤灰中氧化铁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰资源化利用方法，具体讲涉及一种分离煤粉炉粉煤灰中氧化 铁的方法。

背景技术

燃煤发电是世界各国普遍采用的电力生产方式之一，燃煤产生的大量粉煤灰的有效 利用已成为世界性课题。目前，我国超过70％的电力是由燃煤发电产生的，全国煤炭的 产量大约30％用于发电，由此产生的粉煤灰如果利用量不足，不仅占据大量土地，造成 严重的环境污染，也是一种资源的浪费。

从另一角度讲，粉煤灰中富含多种氧化物，如Al₂O₃，SiO₂，Fe₂O₃，FeO，CaO， MgO，SO₃，Na₂O，K₂O等，此外还含有少量的稀土元素。将这些氧化物从粉煤灰中分 离提取出来并制备得到相应的高附加值的产品，不仅能够产生较高的社会经济利用价 值，也可缓解粉煤灰对环境的危害。

粉煤灰的综合利用研究，特别是从粉煤灰中分离提取氧化铝的研究，自上世纪40 年代至今，国内外的许多专家、学者在此研究上进行了大量工作并提出了多种分离提取 方法。但是在提取分离氧化铝时，将氧化铁作为杂质处理掉，并没有将粉煤灰中Fe₂O₃和FeO回收再利用，造成资源的严重浪费。

而氧化铁作为一种无机颜料，广泛应用于油漆、橡胶、塑料化妆品、建筑精磨材料、 精密五金仪器、光学玻璃、搪瓷、文教用品、皮革、磁性合金和高级合金钢等领域。

目前，国内外学者针对从粉煤灰中分离提取氧化铁提出了一些方法，例如：氧化钙 烧结法、碱石灰烧结法等等，但这些方法由于工艺条件限制、氧化铁回收率低、耗能大、 生产成本高、排渣量大等原因，造成分离提取氧化铁实施效果差。

本发明的目的是利用稀磷酸与普通煤粉炉粉煤灰低温水热反应，使粉煤灰中全部的 Fe₂O₃、FeO以及部分非晶态Al₂O₃的溶出，再利用甘油分离提取溶液中的Fe₂O₃、FeO， 最终得到纯度较高的氧化铁产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种在低温条件下利用磷酸和甘油提取粉煤灰中氧化铁的方 法。

本发明提供的技术方案包括利用磷酸与粉煤灰低温水热反应，使粉煤灰中全部的 Fe₂O₃、FeO及部分非晶态Al₂O₃溶出，再利用甘油分离提取溶液中的Fe₂O₃、FeO来得 到高纯度的氧化铁。本发明提供的技术方案制作工艺简单、降低生产成本、充分利用了 粉煤灰的资源，适合大规模生产。

实现本发明目的技术方案如下：

一种分离煤粉炉粉煤灰中氧化铁的方法，所述制备方法包括如下步骤：

1)磁选分离粉煤灰中的磁珠；

2)酸浸：120℃～150℃下，按粉煤灰与磷酸的固液比为1：1～1：5的比例将粉煤 灰与浓度为3％～10％的磷酸混合，反应3～8h；

3)固液分离：将反应物冷却至室温后，抽滤，滤饼用按粉煤灰与水的固液比为2： 1～1：2的水洗涤，得磷酸铁与磷酸铝的溶液；

4)甘油提取磷酸铝：按甘油与步骤3)中得到的磷酸铁与磷酸铝溶液的体积比为1： 1～2：1配制加甘油，搅拌3～5min后，抽滤，得磷酸铝滤饼，并回收滤液；

5)处理硫酸铝滤饼：按磷酸铝滤饼与甘油水溶液的固液比1：2～1：5配制加入浓 度为55％～70％的甘油水溶液，搅拌10～30min后，抽滤，再得磷酸铝滤饼，并回收滤 液；重复操作此甘油水溶液洗涤工序4～6次，最大限度地分离磷酸铁，最终得含铁量 极低的磷酸铝滤饼，并回收滤液；

6)氧化铁回收：按双氧水与上述全部回收滤液体积比为1：1000～2：1000配制加 入双氧水，静置3～5min后，滴加氨水至溶液pH＞8，过滤，得高纯度的氢氧化铁。

进一步的，所述粉煤灰为按质量百分比计的下述组份：