[发明专利]一种从粉煤灰中提取高纯度氧化铝及硅胶的方法

摘要

本发明公开了一种从粉煤灰中提取氧化铝与硅胶的方法，该方法采用循环活化、浸取、碳分、碳酸钠及水回收、硅铝分离、热解、盐酸回收等步骤，实现了从粉煤灰中获得高纯度氧化铝与硅胶。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。该方法具有有用组分提取率高、残渣少、成本低、工艺过程简单的特点。克服了已有的粉煤灰提取氧化铝过程中产渣量大的难题，可将粉煤灰中95％以上的Al2O3提取出来，并同时将90％以上的二氧化硅以高纯度硅胶的方式提取出来。该方法不仅提高了粉煤灰的综合利用率，同时大大降低了生产成本。

主权项

一种从粉煤灰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：焙烧活化取粉煤灰与Na2CO3，按粉煤灰∶碳酸钠为1∶0.3～1∶4的质量比例混合均匀，然后在温度500℃～1000℃条件下焙烧，焙烧时间20分钟～90分钟得到焙烧产物；焙烧时煅烧设备接气体输出管，并与碳分池连接；步骤2：浸取将步骤1获取的焙烧产物中加入质量浓度为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10℃～100℃，浸取时间5分钟～90分钟；浸取后过滤，分别得到滤液和滤渣。滤渣与粉煤灰混合成的混合物料，继续以步骤1的条件循环焙烧活化，并采用本步骤方法条件浸取利用；步骤3：碳分将步骤2所得滤液在负压条件下蒸发浓缩，浓缩装置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；碳分温度保持在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：碳酸钠及水回收将步骤3所得的Na2CO3溶液负压蒸发结晶并烘干，即可回收碳酸钠；回收的碳酸钠可直接用于步骤1或步骤2中所述的滤渣与粉煤灰混合成的混合物料的循环焙烧活化过程；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：硅铝分离并获取硅胶向步骤3所得的H2SiO3和Al(OH)3混合物，加入3mol～10mol的精制盐酸，并使固液质量比为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：获取氧化铝将步骤5所得AlCl3精液浓缩，得到AlCl3晶体；将AlCl3晶体置于排烟热解装置中，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。