[发明专利]一种铝硅废料中稀土、铝和硅的综合回收方法

权利要求书

1.一种铝硅废料中稀土、铝和硅的综合回收方法，包括以下步骤：S1，对铝硅废料酸浸得到含稀土和铝的酸浸液和富硅渣；S2，向所述含稀土和铝的酸浸液中加入沉淀剂得到稀土复盐沉淀和含铝滤液；S3，用所述含铝滤液制备偏铝酸钠或硫酸铝。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

S4，用所述富硅渣制备水玻璃；和/或

S5，将所述稀土复盐沉淀与碱溶液反应后过滤，得到氢氧化稀土和废液。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤S1的工艺条件为：控制酸浸的温度为10～80℃，反应过程pH值为0.1～2.5，所述含稀土和铝的酸浸液的终点pH值为0.5～2.0；

优选地，所述步骤S1的酸选自硫酸溶液、盐酸溶液或硝酸溶液的一种。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤S2的工艺条件为：所述沉淀剂与所述含稀土和铝的酸浸液中稀土离子的摩尔比为1:1～5:1；沉淀反应在10～60℃温度下持续0.5～4h；

优选地，所述步骤S2中的所述沉淀剂选自硫酸铵、硫酸氢铵、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸钾或硫酸氢钾的一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述步骤S3为：所述含铝滤液经过碱沉淀-碱转制备所述偏铝酸钠或经过碱沉淀-硫酸溶解制备所述硫酸铝；

优选地，所述步骤S3的碱沉淀步骤为：向所述含铝滤液中加入有机碱性物质和/或无机碱性物质进行沉淀反应，得到含氢氧化铝的沉淀；

更优选地，所述沉淀反应在10～60℃温度下持续0.5～4h，反应终点的pH值为4.5～9.0。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述步骤S3的所述碱沉淀-碱转的碱转步骤为：将所述含氢氧化铝的沉淀与氢氧化钠溶液或片碱反应，反应后过滤得到所述偏铝酸钠和铝硅渣；所述步骤S3的硫酸溶解步骤为：将所述含氢氧化铝的沉淀与硫酸反应得到所述硫酸铝。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述碱转步骤中，氢氧化钠与所述含氢氧化铝的沉淀中铝原子的摩尔比为1:1～3:1；反应在20～120℃温度下持续0.5～8h；在所述硫酸溶解步骤中，得到的所述硫酸铝为硫酸铝溶液，所述硫酸铝溶液的浓度以氧化铝计为70～110g/L，优选为85～95g/L，pH值为1.5～2.5。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤S4为：所述富硅渣与氢氧化钠溶液或片碱反应，反应后过滤得到所述水玻璃和废渣；

优选地，所述富硅渣中硅原子与氢氧化钠的摩尔比为1.6:1～4.8:1，反应压力0.5～1.2MPa，反应在150～300℃温度下持续2～10小时。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤S5的工艺条件为：所述碱溶液中氢氧根离子与所述稀土复盐沉淀中稀土原子的摩尔比为3:1～5:1，反应在50～100℃温度下持续1～5小时。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，当所述铝硅废料中铝硅质量比大于1:1时，在所述步骤S1之前，增加对所述铝硅废料中的铝进行初步回收的步骤S6，所述初步回收的步骤S6包括：将所述铝硅废料与氢氧化钠反应，固液分离得到偏铝酸钠溶液和含稀土的铝硅渣；

优选地，氢氧化钠与铝硅废料中铝原子的摩尔比为1:1～3:1，反应在20～120℃温度下持续0.5～8h。

11.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤S2中的所述沉淀剂为硫酸钠或硫酸钾，所述步骤S5包括：

将所述稀土复盐沉淀与氢氧化钠或氢氧化钾溶液反应后过滤，得到氢氧化稀土和硫酸钠溶液或硫酸钾溶液；

将所述硫酸钠溶液或硫酸钾溶液浓缩回收返回所述步骤S2作为所述沉淀剂使用。