[发明专利]从粉煤灰中溶出铝的系统

说明书

本发明提出了从粉煤灰中溶出铝的系统，包括常压溶出单元、矿浆浓缩单元、加压溶出单元、固液分离单元和氯化铝溶液储槽，常压溶出单元具有常压溶出槽，常压溶出槽粉煤灰入口、第一盐酸入口和第一浆液出口；矿浆浓缩单元具有常压溶出浆液浓密机，常压溶出浆液浓密机具有第一浆液入口、浓缩浆液出口和第一含铝溶液出口；加压溶出单元具有加压溶出釜，加压溶出釜具有浓缩浆液入口、第二盐酸入口和第二浆液出口；固液分离单元具有加压溶出浆液浓密机，加压溶出浆液浓密机具有第二浆液入口、溶出渣出口和第二含铝溶液出口。利用该系统可以获得较高的铝溶出率，同时可以显著降低加压设备的数量或规格从而大幅降低基建投资，提高项目的经济效益。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体而言，本发明涉及一种粉煤灰中溶出铝的系统。

背景技术

我国西北地区建设有较大体量的燃煤电厂，产出大量的粉煤灰，目前均普遍按工业废渣堆存或作为工业价值较低的铺路、建筑材料处理。粉煤灰中主要含有氧化铝、氧化硅，两者占80％以上，其中的金属铝蕴含着较高的利用价值。

传统的燃煤电厂产出的粉煤灰大多为煤粉炉粉煤灰，由于其较高的燃烧温度(1400-1600℃)，导致其中的氧化铝组分稳定性非常高。对于煤粉炉粉煤灰，通常采用石灰石烧结法、碳酸钠烧结法和酸法进行处理以提取其中的氧化铝。由于含硅高，采用石灰石烧结法需要消耗大量的石灰石，存在能耗高、产渣量大等缺点。而采用碳酸钠法则存在生产过程复杂、成本高等缺点。对于酸法，则由于氧化铝组分的稳定性，导致其溶出率较低。近年来已有大量的燃煤电厂采用循环流化床燃煤技术，其燃烧温度在850℃左右，产出的粉煤灰分主要物相组成为无定型偏高岭石，其中的氧化铝具有较好的活性，适合直接采用酸法进行提取。

目前，已有较多企业及科研机构对循环流化床粉煤灰中的氧化铝提取方法进行研究。主要的工艺方法均为酸溶，包括盐酸溶出、硫酸溶出或盐酸醇溶液溶出等方法。其共同点是，溶出在常压、或加压状态下进行。专利CN1927716A披露了一种采用盐酸或硫酸在常压下进行溶出的方法。但据专利CN102145904A披露及本发明人试验验证，该方法下氧化铝的溶出率较低，仅为30～40％左右。专利CN102145904A披露了一种采用盐酸加压溶出的方法，氧化铝的溶出率大于80％。然而据本发明人试验研究及工艺设计后发现，采用专利CN102145904A的工艺方法，需要较大容积的加压设备以及大量的加热介质如高压蒸汽用于溶出，造成基建投资费用高昂、操作费用较高。

因此，有必要开发一种可行的从循环流化床粉煤灰中溶出铝的工艺方法，一方面能够获得较高的铝溶出率，同时又能够大幅减少溶出工序的基建投资以提高该类项目的经济效益。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种从粉煤灰中溶出铝的系统，以解决现有技术中常压溶出法铝溶出率较低、加压溶出设备基建投资高昂、操作费用较高的问题。

本发明提出了一种从粉煤灰中溶出铝的系统，包括：

常压溶出单元，所述常压溶出单元具有常压溶出槽，所述常压溶出槽粉煤灰入口、第一盐酸入口和第一浆液出口；

矿浆浓缩单元，所述矿浆浓缩单元具有常压溶出浆液浓密机，所述常压溶出浆液浓密机具有第一浆液入口、浓缩浆液出口和第一含铝溶液出口，所述第一浆液入口与所述第一浆液出口相连；

加压溶出单元，所述加压溶出单元具有加压溶出釜，所述加压溶出釜具有浓缩浆液入口、第二盐酸入口和第二浆液出口，所述浓缩浆液入口与所述浓缩浆液出口相连；

固液分离单元，所述固液分离单元具有加压溶出浆液浓密机，所述加压溶出浆液浓密机具有第二浆液入口、溶出渣出口和第二含铝溶液出口，所述第二浆液入口与所述第二浆液出口相连；

氯化铝溶液储槽，所述氯化铝溶液储槽分别与所述第一含铝溶液出口和所述第二含铝溶液出口相连。