[发明专利]一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法

权利要求书

1.一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于包括如下步骤：

（a）将高铝煤与含Na或K催化剂、含Ca催化剂混合，混合后得到负载催化剂的高铝粉煤，负载催化剂的高铝粉煤在高温下催化气化后，得到催化气化灰；

（b）催化气化灰通过直接浸取得到含铝粗液与Al浸出残渣；

（c）含铝粗液通过脱硅得到脱硅后的含铝溶液与脱硅残渣、脱硅后的含铝溶液进行碳分、再经过滤、洗涤制备氢氧化铝与碱金属碳酸盐溶液；

（d）Al浸出残渣与脱硅残渣进行高温水热反应脱碱金属，回收催化剂。

2.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述步骤（a）中含Na或K催化剂为Na或K的碱或碳酸盐，含Ca催化剂为Ca(OH)₂、CaO或CaCO₃。

3.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述步骤（a）中Na或K金属负载量为煤灰重量的0.8-1.6倍，以Ca/Si质量比为1.1-2.2添加金属Ca，Si是高铝煤中所含的Si。

4.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述步骤（a）中催化气化灰主要组成为偏铝酸盐、铝酸盐、低硅铝比的硅铝酸盐和硅酸钙。

5.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述的步骤（b）具体为：

催化气化灰按液固质量比10-100，在40-150℃下通过0-5wt %(0%时为水)NaOH或Na₂CO₃水溶液浸取0.2-2 h后，过滤得到含铝粗液与铝浸出残渣。

6.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述的步骤（c）脱硅具体为：

含铝粗液通的脱硅是向含铝粗液中加入Ca(OH)₂乳浊液，40-150℃下混合搅拌0.5-2 h后，过滤得到脱硅后的含铝溶液与脱硅残渣，脱硅过程中Ca(OH)₂添加量为含铝粗液中Si质量的2.6-3.9倍。

7.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述的步骤（c）中碳分、过滤、洗涤具体为：

向含铝溶液通入CO₂，碳分过程CO₂通入量为溶液中碱金属摩尔含量的2-8倍，碳分温度为30-80℃，碳分后恒温保持0.5-2 h，再经过滤、洗涤后得到氢氧化铝产品,所得的滤液经过加热、浓缩、结晶后得到碱金属碳酸盐。

8.如权利要求1所述的一种催化气化耦合气化灰提取氧化铝的方法，其特征在于所述的步骤（d）具体为：

将步骤（b）产生的铝浸出残渣与步骤（c）产生的脱硅残渣按液固质量比10-100，在150-250℃下与水经高温水热反应2-20 h后，过滤得到的滤液经过碳酸化后浓缩、结晶得到碱金属碳酸盐。