[发明专利]一种利用粉煤灰生产氧化铝的方法

说明书

本发明提供一种利用粉煤灰生产氧化铝的方法，包括如下步骤：将高铝粉煤灰在高温用盐酸溶出，将得到的氯化铝溶出液与白泥分离，经过蒸发得到含杂质的AlCl₃.6H₂O晶体；将含杂质的AlCl₃.6H₂O晶体在水蒸汽气氛下水解，控制水解温度在200℃～850℃，得到一种以氧化铝为主的非晶态物质；将获得的非晶态物质在常压条件下采用碱液溶出，溶出温度为70℃～100℃，或者在加压条件下采用碱液溶出，溶出温度为100℃～300℃，滤除渣相，最终得到铝酸钠溶液；将铝酸钠溶液经过滤，稀释，降温后进行种分分解，得到氢氧化铝；本发明所述方法有效降低由粉煤灰生产氧化铝的成本，提高氧化铝的质量，同时大量地利用了固废，缓解了我国铝土矿资源紧缺的问题；适合在工业生产中进行应用推广。

技术领域

本发明涉及工业氧化铝提取技术领域，具体为一种利用粉煤灰生产氧化铝的新方法。

背景技术

随着我国铝工业的迅速发展，铝土矿资源大量消耗，目前，高品位铝土矿已经匮乏，大量中低品位铝土矿已被开釆使用，但我国铝工业的发展面临仍然资源短缺问题，现阶段进口铝土矿资源已经超过了50％，而且进口比例还在不断扩大，我国铝工业随时都有可能面临“卡脖子”问题。同时我们每年都产生大量的粉煤灰固废，这些粉煤灰固废的处理也是一个亟需解决的难题，因此将粉煤灰作为铝源，提取其中的铝元素进行生产，既能有效解决上述问题，目前有一些处理粉煤灰生产氧化铝的工业方法，但这些方法都存在一系列问题需要解决，比如：对于碱法来说，需要改善技术以实现固废减量处理；对于酸法来说，酸性溶液除杂的成本过高，氧化铝质量难以保障，针对上述问题需要一种新的利用粉煤灰生产氧化铝的方法。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种利用粉煤灰生产氧化铝的方法，本方法采用酸碱联合法，即可以发挥酸法处理粉煤灰的固废减量优点，又可以发挥碱法除杂的优势，因此对于我国铝工业发展和粉煤灰固废的处理都具有重要意义。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用粉煤灰生产氧化铝的方法，包括如下步骤：

(1)将高铝粉煤灰在高温用盐酸溶出，将得到的氯化铝溶出液与白泥分离，经过蒸发得到含杂质的AlCl₃.6H₂O晶体；

(2)将含杂质的AlCl₃.6H₂O晶体在水蒸汽气氛下水解，控制水解温度在200℃～850℃，得到中间产物，所述中间产物为一种以氧化铝为主的非晶态物质；

(3)将步骤(2)中获得的中间产物在常压条件下采用碱液溶出，溶出温度为70℃～100℃，或者在加压条件下采用碱液溶出，溶出温度为100℃～300℃，滤除渣相，得到铝酸钠溶液；

(4)将铝酸钠溶液进行种分分解得到氢氧化铝，将氢氧化铝煅烧后得到氧化铝。

进一步地，所述步骤(1)中高铝粉煤灰中的氧化铝含量不少于40％，溶出温度为150℃。

进一步地，所述步骤(1)中AlCl₃.6H₂O晶体中含有的杂质元素包括：Fe、Ca、Na、K、Ti、Mg、Cl，步骤(2)中通过水解脱除氯元素杂，步骤(3)中杂质元素Fe，Ca，Mg，Ti随滤渣脱除。

进一步地，所述步骤(2)中获得的中间产物中，Al₂O₃>90％，中间产物的氯含量0.1％～10％。

进一步地，所述步骤(3)中所述碱液为氢氧化钠溶液或者铝酸钠溶液。

进一步地，采用铝酸钠溶液溶出时，溶出所用的铝酸钠溶液与中间产物的液固质量比为3:1～13:1，溶出过程中，铝酸钠溶液的分子比变化为1.65～3.4，氧化铝浓度变化为130g/L～310g/L。