[发明专利]一种粉煤灰生产工业硫酸铝及其综合利用的工艺方法

摘要

本发明公开了一种粉煤灰生产工业硫酸铝及其综合利用的工艺方法，它包括以下步骤：粉煤灰经过机械活化、浮选除碳、磁选除铁、硫酸浸提铝、固液分离、硫酸铝粗液浓缩、硫酸铝重结晶、二次固液分离、硫酸铝脱水烘干得到Fe含量低于0.02％的工业级硫酸铝。本发明提出了粉煤灰资源化过程中硫酸铝的简单除杂提纯方法，简化了工艺流程、降低了能耗，而且解决了二次残渣量堆积过大的技术问题，具有粉煤灰中铝的提取率高、副产未燃净的黑、磁铁矿粉、含铁硫酸铝晶体、高硅灰活性矿物掺合料或新型硅镁水泥等优点。本发明工艺流程短、生产过程易于控制、铝提取率高、生产成本低、除铁效果好、质量稳定。

主权项

一种粉煤灰生产工业硫酸铝及其综合利用的工艺方法，其特征在于包括以下步骤：机械活化：将粉煤灰经过机械活化；浮选除碳：将经过机械活化的粉煤灰，按照粉煤灰与水的质量比为1∶1～1∶3加水，充分搅拌，经过浮选除去未燃净的黑；磁选除铁：经过磁选除去氧化铁、并得到磁铁矿粉；硫酸浸提铝：将经过浮选碳、磁选铁之后的粉煤灰残液与浓硫酸配成硫酸浓度为30％～95％的混合溶液，控制粉煤灰与混合溶液的固液比为1∶1～1∶15，在耐酸反应设备中进行加热加压反应1～6h，反应的最高温度为200℃～240℃；固液分离：反应降温后，按照粉煤灰与水的质量比为1∶10～1∶20加水，加热煮沸后，抽滤得到滤饼，并用粉煤灰与水的质量比为1∶1～1∶2的水洗涤，得到硫酸铝粗液；硫酸铝粗液浓缩：硫酸铝粗液在90℃～130℃蒸发浓缩，冷却后，控制析出的晶体重量占硫酸铝液体原重量的40％～65％，得到硫酸铝浓缩液；硫酸铝重结晶：将硫酸铝浓缩液加热至40℃～70℃，并保温1～6h，使晶体中的杂质充分溶出，然后将溶液冷却重结晶，使得大部分硫酸铝结晶析出，而少量硫酸铁等杂质由于浓度较低，仍留在溶液当中，再采用倾析法使沉淀与上面的清液分离，从而得到精制结晶硫酸铝浆液。将前述的重结晶工序重复操作2～6次，以最大限度地除去铁杂质；二次固液分离：将所得精制结晶硫酸铝浆液进行固液分离，得到低铁结晶硫酸铝滤料；硫酸铝脱水烘干：最终得到低铁结晶硫酸铝滤料经过70～100℃烘干，得到Fe含量低于0.02％的工业级硫酸铝。