[发明专利]一种用硫酸从粉煤灰中回收氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰回收利用的方法，尤其涉及一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法。

背景技术

我国主要能源来自于火电厂发电，火电厂产生大量的粉煤灰，现有粉煤灰的利用方法主要是制砖或生产建材等，但是粉煤灰中的主要成分是氧化铝和氧化硅，而我国的铝土矿资源正逐渐短缺，所以粉煤灰的利用具有十分广阔的利用前景。

从粉煤灰中提取氧化铝的方法可以分为碱法，酸法和酸碱联合法三大类。碱法包括石灰石烧结法和碱石灰烧结法，目前在碱法处理粉煤灰方面的研究较多，碱法提取粉煤灰中氧化铝的主要缺点是工艺流程长、物料量大、设备投资高，而且在提取氧化铝的过程中所产生的赤泥是粉煤灰量的数倍，不符合固体废弃物减量化处理的发展方向。而酸法大体分为盐酸法，硫酸铵法和硫酸法。酸碱联合法存在物耗较高，工艺复杂，生产成本增加，不利于大规模的产业化。现有的硫酸铵法工艺存在烧结设备选型难，烧结料粘度大，出料困难，粘结设备等问题。现有的盐酸法工艺存在腐蚀性很强，设备材料成本高，盐酸挥发性大等问题。现有的硫酸法工艺存在着产品中杂质铁和硫酸盐含量较高等问题。

发明内容

本公司针对现有的从粉煤灰中提取氧化铝的工艺技术存在的产品杂质多的问题进行了工艺参数和除铁剂的改良，新开发出来的一项工艺简单，设备成熟，成本较低，效率较高的方法，能够高效的从粉煤灰中回收氧化铝。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

步骤1：将粉煤灰磨细到500目～800目；

步骤2：将磨细后的粉煤灰中的氧化铝与浓硫酸的摩尔比1：3～1：5混合后在浸出反应器中加热反应得到浆料，硫酸浓度为50％～95％，加热温度为160℃～240℃，加热时间为0.5小时～4小时,反应压力为0.5MPa～1MPa；

步骤3：将步骤2反应后生成的浆料打入热水中进行溶出，得到硫酸铝的粗滤液，溶出温度为90℃～130℃，溶出时间为0.5小时～3小时；

步骤4：取步骤3所述的硫酸铝粗滤液醇化萃取除铁，有机醇与硫酸铝溶液的体积比为0.5～1，加入有机醇后搅拌时间为2小时～5小时，得到硫酸铝精滤液；

步骤5：除铁后的硫酸铝精滤液进行三效蒸发浓缩获得硫酸铝晶体，在常压或者在表压为0.1kgf/cm²～8kgf/cm²，温度为100℃～160℃，蒸发时间为0.5～3小时进行；

步骤6：浓缩后的硫酸铝晶体直接在烘干设备中烘干脱水，硫酸铝溶液的烘干温度为250℃～400℃下反应0.5小时～3小时，硫酸铝失去的结晶水14个～17个；

步骤7：烘干脱水后的硫酸铝进行煅烧，煅烧温度为800℃～1000℃，煅烧时间为0.5h～3h；

步骤8：煅烧产生的二氧化硫、三氧化硫等烟气经喷淋吸收、催化氧化形成稀硫酸回到浸出反应槽，二氧化硫与三氧化硫的摩尔比为1：1～4：1，煅烧烟气与吸收液的体积比为20：1～40：1。

进一步地，步骤3中所述溶液过滤分离得到的溶出渣的洗涤水可回到溶出工序。

进一步地，步骤4中使用的有机醇为甲醇、乙醇、乙二醇或丙三醇中的一种或一种以上的混合物。

进一步地，对所述步骤5得到的蒸发水进行冷却回收，回到溶出工序。

进一步地，所述步骤6中烘干设备为回转窑，隧道窑或滚筒。

本发明的有益效果是：本发明用硫酸从粉煤灰中回收氧化铝的方法制备硫酸铝并联产二氧化硫和三氧化硫，这样就使得煅烧分解产生的二氧化硫和三氧化硫经喷淋吸收和催化氧化重新制酸，做为前端浸出反应的原料；硫酸铝溶液蒸发浓缩和烘干脱水产生的水蒸汽冷却回收做为溶出工序的补充水；

去掉了传统工艺中的硫酸铝冷却结晶的过程，大大缩短了生产周期；用相对密度较低的乙醇和异丙醇的混合物醇化萃取主要杂质铁盐，萃取效率更高，省却了后序工段的碱法除杂，降低了物料消耗和工艺成本；溶出过滤的残渣主要成分为二氧化硅，可利用其生产水泥、烧砖或铺路等；最后经过煅烧后得到的氧化铝能够达到冶金级的粒度要求。该工艺方法简单、副产物少且易于实现工业化应用。

附图说明

图1为本发明一种用硫酸从粉煤灰中回收氧化铝的方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将粉煤灰磨细；