[发明专利]一种从煤矸石中提取高纯氧化铝与硅胶的方法

摘要

本发明公开了一种从煤矸石中提取氧化铝与硅胶的生产方法，该方法采取焙烧活化、浸取过滤分离、碳分、碳酸钠及水回收、硅铝分离、热解、盐酸回收等步骤，获得高纯度氧化铝和硅胶。整个工艺过程中所产生的CO2以及提取过程中所使用的碱、酸和水均可回收并实现循环利用。本发明具有对氧化铝与硅胶的提取率高，排渣量小的特点。由于工艺过程中去掉了煤矸石提取氧化铝与硅胶过程中的除铁环节，因此既简化了工艺过程，并大大降低了成本。

主权项

一种从煤矸石中提取高纯度氧化铝及硅胶的方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：取煤矸石∶Na2CO3碳酸钠为1∶0.2～1∶2的质量比例混合、粉碎、磨细到100～250目后，控制温度在500℃～950℃条件下焙烧，焙烧时间为20分钟～120分钟；焙烧时煅烧设备接气体输出管，并与碳分池连接；步骤2：将步骤1获取的焙烧产物加入浓度为0～20％的氢氧化钠溶液，并使固液质量比为1∶3～1∶50，浸取温度为10℃～100℃，浸取时间为5分钟～90分钟；浸取后过滤，分别得到滤液和滤渣；滤渣与煤矸石混合形成的混合物料，可继续以步骤1的实施方式与条件循环焙烧活化，并采用本步骤方法条件浸取利用。步骤3：将步骤2所得滤液在负压条件下蒸发浓缩，同时接冷凝装置回收蒸馏水；滤液浓缩至原体积的10％～50％后，置入碳分池中，常压或加压条件下通入CO2进行碳分；碳分温度20℃～100℃，滤液pH值4～10作为碳分终点；碳分后过滤，滤渣为H2SiO3和Al(OH)3混合物，滤液为Na2CO3溶液；步骤4：将步骤3所得的Na2CO3溶液负压蒸发结晶并烘干，回收碳酸钠；回收的碳酸钠可直接用于步骤1或对步骤2中滤渣与煤矸石混合形成的混合物料的循环焙烧活化；Na2CO3溶液加热负压蒸发过程中，接冷凝装置和储罐回收蒸馏水；步骤5：向步骤3所得的H2SiO3和Al(OH)3混合物，加入3mol～10mol的精制盐酸，并使固液质量比1∶1～1∶10，保持温度10℃～100℃条件下反应3分钟～120分钟后过滤，分别得到AlCl3精液与滤渣；滤渣陈化、洗涤得到纯净硅胶；步骤6：将步骤5所得AlCl3精液浓缩，得到AlCl3晶体。将AlCl3晶体置于可排烟热解装置中，在260℃～1200℃条件下热解0.5小时～12小时，得到高纯度氧化铝，同时回收盐酸。