[发明专利]一种从煤矸石中提取氧化铝的方法

摘要

本发明公开了一种从煤矸石中提取氧化铝的方法。该方法采用将破碎后的煤矸石与碳酸钠按一定比例混合研磨后，然后通过焙烧、循环浸取、沉淀过滤、碳分、二氧化碳及助剂回收、洗涤和煅烧等步骤，从粉煤灰中提取到高纯氧化铝。该方法与其它从粉煤灰中提取氢氧化铝的方法相比，具有氢氧化铝的提取率高、残渣少、能耗低、工艺过程简捷、成本低以及产生的CO2和所使用的助剂原料均可回收并实现循环利用等一系列优点，突破了以往粉煤灰提取氢氧化铝工艺技术繁杂、成本高的瓶颈，为煤矸石的高附加值开发利用开辟了新途径。

主权项

一种从煤矸石中提取氧化铝的方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)混合研磨：按照质量百分比，将破碎后的煤矸石与碳酸钠固体按1∶0.6‑1∶2.5的比例混合并研磨成50目‑250目的混合物料；(2)焙烧：将步骤(1)获得的混合物料在620℃‑990℃温度条件下焙烧10‑60分钟，得到焙烧熟料；焙烧时焙烧设备接气体输出管并与碳分池连接，回收二氧化碳气体直接用于碳分；(3)循环浸取：向步骤(2)获取的焙烧熟料中加入水进行浸取；浸取条件为：固液比1∶6.0‑1∶120、浸取温度10℃‑85℃、浸取时间5分钟‑50分钟；浸取后过滤，分别得到滤渣和滤液；所得滤液被循环用于对步骤(2)所得焙烧熟料的浸取，浸取条件不变；循环浸取后过滤得到滤渣和循环滤液；(4)沉淀过滤：当步骤(3)中循环滤液中见白色沉淀析出后停止循环浸取，并将循环滤液加热至温度60℃‑100℃、保温30分钟‑120分钟后过滤，分别得到氢氧化铝和循环滤液；循环滤液再继续被用于步骤(3)的循环浸取，浸取条件不变；(5)碳分：当步骤(4)中循环滤液有白色半透明结晶析出时终止浸取，并将该循环滤液置入碳分池进行碳分；碳分条件为：碳分温度20℃‑100℃，滤液pH值7‑9作为碳分终点；碳分后过滤，分别得到Na2CO3溶液和氢氧化铝；(6)助剂及水回收：将步骤(5)所得Na2CO3溶液负压蒸发结晶并烘干，即可回收碳酸钠助剂，并直接用于步骤(1)；Na2CO3溶液加热负压蒸发过程中，蒸发设备接冷凝装置和储罐回收蒸馏水；蒸馏水可用于氢氧化铝洗涤或步骤(3)的浸取；(7)洗涤与煅烧：用步骤(6)回收的蒸馏水洗涤步骤(4)与步骤(5)得到的氢氧化铝，获得高纯氢氧化铝，进一步煅烧得到氧化铝产品。