[发明专利]一种工业固废铝灰制备介孔氧化铝吸附材料的方法

说明书

本发明公开了一种工业固废铝灰制备介孔氧化铝吸附材料的方法，包括以下步骤,(1)铝灰预处理：将铝灰在350‑1000℃下焙烧后骤冷降温并破碎；(2)将上述步骤破碎的铝灰溶于去离子水，在50‑80℃下以800‑1200rpm的速度搅拌30‑60min，之后加入模板剂继续搅拌60‑120min，然后滴加氨水至pH为8‑9，搅拌3‑4h，室温超声老化1‑3h，抽滤、洗涤、干燥；(3)焙烧后降温得到介孔氧化铝吸附材料。本发明采用上述结构的一种工业固废铝灰制备介孔氧化铝吸附材料的方法，利用工业固废制备介孔氧化铝吸附材料，其孔径均匀，吸附效果较好，降低了固废的处理和吸附材料制备成本，降低了环境污染风险。

技术领域

本发明涉及吸附材料制备技术领域，特别是涉及一种工业固废铝灰制备介孔氧化铝吸附材料的方法。

背景技术

电解铝工业是我国国民经济发展的重要基础原料产业，我国的电解铝工业企业产能集中，2016年底我国电解铝产量达3560万吨，约占全球总产量的56％。电解铝工业除了产生大量的废气，还产生大量的铝灰，电解一吨铝约产生铝灰30～50kg，我国每年的电解铝铝灰排放总量约100～150万吨。随着铝灰填埋费用的不断增加，铝灰中的铝回收变的越来越重要，把铝灰中的有用组分转变成有附加价值的铝产品，获得原材料的同时解决了有害废料填埋导致的污染问题，创造经济效益的同时也产生了巨大的环境效益。

内蒙古蒙西鄂尔多斯铝业有限公司公开了一种利用铝灰制备氧化铝的方法，专利号CN201810385195.4，包括以下步骤：S1、将铝灰、赤泥、粉煤灰或煤矸石、石灰石或电石渣、铁粉、纯碱混合均匀后，于温度为1150～1380℃下煅烧，制得氧化铝熟料；S2、将氧化铝熟料溶于碱液后，进行固液分离，得到铝酸钠溶液；S3、向铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体，过滤得到氢氧化铝，煅烧氢氧化铝即得氧化铝。郑州中科新兴产业技术研究院公开了一种利用铝灰制备片状氧化铝的方法，专利号CN201810730154.4主要包括以下几个步骤：浸出、除杂、合成前驱体、煅烧。具体为：(1)以铝灰为原料，用硫酸浸出得到浸出液；(2)控制浸出液pH为3，添加KMnO4溶液使浸出液中的Fe沉淀，得到已净化的铝盐溶液；(3)加热搅拌净化后的铝盐溶液，并向其中缓慢添加中和药剂，得到凝胶；(4)将所得的凝胶真空脱水并干燥，然后添加熔盐在高温条件下烧结，得到烧结产物；(5)烧结产物经过浸泡、超声清洗、乙醇清洗后干燥得到片状氧化铝。从以上可以看出，现有的技术铝灰的资源化利用成本较高，而且处理条件相对比较极端。

电解铝工业所产生的铝灰利用困难，铝灰中含有大量金属氧化物，其中大部分是氧化铝。目前铝灰中的金属资源只有小部分能回收，剩余的废铝灰铝渣堆积在厂区或填埋，不仅造成资源的浪费，同时也带来环境的污染。因此，实现一种节约成本、环保方便、简单有效的铝资源回收方法显得非常重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业固废铝灰制备介孔氧化铝吸附材料的方法，以解决上述铝灰回收利用成本较高，处理条件较为极端的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种工业固废铝灰制备介孔氧化铝吸附材料的方法，包括以下步骤,

(1)铝灰预处理：将铝灰在350-1000℃下焙烧后骤冷降温并破碎；

(2)与模板剂反应：将上述步骤破碎的铝灰溶于去离子水，在50-80℃下以800-1200rpm的速度搅拌30-60min，之后加入模板剂继续搅拌60-120min，然后滴加氨水至pH为8-9，搅拌3-4h，室温超声老化1-3h，抽滤、洗涤、干燥；

(3)焙烧后降温得到介孔氧化铝吸附材料。

优选的，步骤(1)中骤冷的速度为10-50℃/min，在60-90℃干燥。

优选的，步骤(1)中破碎的铝灰的粒径为小于100μm。

优选的，步骤(2)中铝灰与去离子水的比例为5:10-5:20。