[发明专利]富含层状铝硅酸盐的煤矸石中金属提取及残渣处理的方法

说明书

本发明属于煤矸石处理及利用技术领域，具体涉及一种富含层状铝硅酸盐的煤矸石中金属提取及残渣处理的方法。对富含层状铝硅酸盐的煤矸石进行碎矿磨矿；将煤矸石细粉与助熔剂、复配剂混合均匀后焙烧，得到焙烧产物；采用纯水加热浸出焙烧产物，混合物经过离心过滤得到浸出溶液和浸出渣；对浸出溶液进行氨沉淀处理，得到氨沉淀产物和循环母液；将循环母液晶化重复利用；将浸出渣进行超声清洗后，浸渍硅烷偶联剂，得到改性残渣；将氨沉淀产物进行碱浸、分离、干燥，得到富铝产品和多金属产品。上述方法避免了强酸强碱和高温活化等步骤，具有经济绿色环保的优点；针对浸出渣的矿物特性，通过硅烷偶联剂改性的方法，实现了浸出渣的改性和高值化利用。

技术领域

本发明属于煤矸石处理及利用技术领域，具体涉及一种富含层状铝硅酸盐的煤矸石中金属提取及残渣处理的方法。

背景技术

目前，煤炭资源仍是国家能源的重要保障，在煤炭开采和洗选环节会产生大量的煤矸石，这部分煤矸石仍缺乏绿色环保的消纳途径，是制约煤炭高效开发的重大障碍。堆积的煤矸石在雨水淋溶、风力侵蚀等环境作用下存在显著的重金属污染风险，目前针对煤矸石的资源利用技术需要强酸强碱或高温活化，对环境不友好，也难以达到清洁利用，因此急切需要一种绿色环保低成本的煤矸石利用技术。

在主要产煤低的煤矸石中富含层状铝硅酸盐，这部分煤矸石不仅自身含有铝、硅等资源，并且由于自身的地质屏障作用易吸附稀贵金属，具有极高的开发利用价值。但在提取利用环节需要针对其矿物特点开发金属提取技术，并且需要合理处置浸出残渣。

发明内容

为解决富含层状铝硅酸盐的煤矸石中金属提取手段不环保，且浸出残渣难处理的问题，本发明提供了一种富含层状铝硅酸盐的煤矸石中金属提取及残渣处理的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种富含层状铝硅酸盐的煤矸石中金属提取及残渣处理的方法，其特征在于包括以下步骤：

S1.对富含层状铝硅酸盐的煤矸石进行碎矿、磨矿，得到煤矸石细粉；

S2.将煤矸石细粉与助熔剂、复配剂混合均匀后焙烧，得到焙烧产物；

S3.采用纯水加热浸出焙烧产物，混合物经过离心过滤得到浸出溶液和浸出渣；

S4.对步骤S3中浸出溶液进行氨沉淀处理，得到氨沉淀产物和循环母液；将循环母液晶化重复利用；

S5.将步骤S3中浸出渣进行超声清洗后，浸渍硅烷偶联剂，得到改性残渣；

S6.将步骤S4中氨沉淀产物进行碱浸、分离、干燥，得到富铝产品和多金属产品。

更进一步的技术方案是所述步骤S2中助熔剂为硫酸铵，添加量为1～5g/g煤矸石；复配剂为氯化铵、硫酸钠、硫酸钾、氯化钠、氯化钾中一种或几种，添加量为0.5～2g/g煤矸石。

更进一步的技术方案是所述步骤S2中焙烧温度为380～400℃。

更进一步的技术方案是所述步骤S3中纯水加热浸出时温度为60～90℃，固液比为0.02～1g/L。

更进一步的技术方案是所述步骤S4中氨沉淀加入的药剂为氨水，氨水浓度为1～15％。

更进一步的技术方案是所述步骤S5中浸渍硅烷偶联剂时加入的药剂为氨基硅烷偶联剂。

更进一步的技术方案是所述步骤(7)中碱浸时添加药剂为氢氧化钠溶液，浓度为1～2mol/L，干燥温度为100-200℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：