[发明专利]酸法提取粉煤灰中氧化铝的溶析结晶工艺

说明书

本发明公开了一种酸法提取粉煤灰中氧化铝的溶析结晶工艺，属于粉煤灰的精细化工综合利用技术领域，首先将含HCl高温焙烧尾气预干燥结晶工段的结晶氯化铝，然后利用其剩余显热和不饱和携湿能力，对精制氯化铝溶液再浓缩至接近饱和，接着将高热携湿尾气预浓缩精制氯化铝溶液，然后将降温除湿的饱和尾气送至结晶工段去对两次浓缩至饱和的氯化铝溶液吸收HCl气体，析出结晶氯化铝，最后离心分离得到的六水氯化铝经过预干燥后进行焙烧分解，得到冶金级氧化铝成品。本发明对工艺过程中浓缩结晶单元氯化铝精制和焙烧单元的高温尾气热偶利用，对含氯化氢尾气的综合回收利用，进一步降低蒸发浓缩单元的能源消耗。

技术领域

本发明涉及一种酸法提取粉煤灰中氧化铝的溶析结晶工艺，属于粉煤灰的精细化工综合利用技术领域，特别涉及一步酸溶法提取粉煤灰中氧化铝的溶析结晶工艺。

背景技术

随着我国发电量的逐年增加，产生的粉煤灰也日益剧增。近年来高铝粉煤灰的综合利用及粉煤灰提取氧化铝技术有很大发展，也产生了大量的生产工艺专利技术。粉煤灰提取氧化铝的方法，大致可分为碱法、酸碱联合法和酸法，其中一步酸溶法工艺主要是将粉煤灰与盐酸混合反应，经溶出、分离洗涤、过滤除渣、蒸发结晶和高温焙烧等工序，最终生产出冶金级氧化铝。该工艺具有流程短、工艺技术条件宽泛可循环利用、原料消耗相对较低、氧化铝生产成本较低等优点，但也存在对设备腐蚀严重、投资成本高的缺点，因此需进行适应性的工艺改进。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种酸法提取粉煤灰中氧化铝的溶析结晶工艺，可循环利用系统热量和物料，降低系统投资成本，使整个酸法工艺更容易达到水和酸的平衡，实现绿色环保节能。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种酸法提取粉煤灰中氧化铝的溶析结晶工艺，将含HCl高温焙烧尾气的治理、HCl气体的回收利用、AlCl₃溶液蒸发浓缩这三过程进行有机耦合，具体步骤如下：

步骤A、将来自高温焙烧单元的含HCl高温焙烧尾气预干燥来自结晶工段的结晶AlCl₃；

步骤B、然后利用含HCl高温焙烧尾气的剩余显热和不饱和携湿能力，对预浓缩后的精制AlCl₃溶液进行再浓缩至接近饱和；

步骤C、接着将高热的含HCl携湿尾气对精制AlCl₃溶液进行预浓缩；

步骤D、然后将降温除湿的含HCl饱和尾气送至结晶工段去对经预浓缩和再浓缩至饱和的AlCl₃溶液吸收HCl气体，结晶析出结晶AlCl₃；

步骤E、最后离心分离步骤D中的结晶AlCl₃得到AlCl₃·6H₂O，将经过预干燥的AlCl₃·6H₂O送至高温焙烧单元进行焙烧分解，得到冶金级的氧化铝成品。

本发明技术方案的进一步改进在于：预干燥采用1～3级气体直接余热设备。

本发明技术方案的进一步改进在于：气体直接余热设备为旋风装置。

本发明技术方案的进一步改进在于：精制AlCl₃溶液的预浓缩采用间接负压蒸发方式、再浓缩采用直接加热的蒸发方式。

本发明技术方案的进一步改进在于：直接加热的蒸发方式为直接蒸发或毛细管蒸发。

本发明技术方案的进一步改进在于：结晶工段为采用外置换热器进行的循环降温溶析结晶，循环降温溶析结晶过程中产生的降温热量进行精制AlCl₃溶液的蒸发预浓缩，尾气经过吸收塔吸收后以稀盐酸形式返回系统留用。