[发明专利]一种从粉煤灰生产高纯氧化铝并联产硅酸盐的工艺方法

摘要

本发明公开了属于粉煤灰资源化利用技术领域的一种从粉煤灰生产高纯氧化铝并联产硅酸盐的工艺方法。本发明所指粉煤灰，包含高放射性粉煤灰。本发明回收粉煤灰中的氧化铝、大部分氧化硅、以及高放射性粉煤灰中的铀、钍等元素，从而实现工业废物的大幅减量化、无害化与资源化。本发明产生的尾渣量不到原粉煤灰重量的25%，且所生产的氧化铝和硅酸盐纯度高。本发明的使用范围涵盖所有类型的粉煤灰，包括高放射性粉煤灰。本发明的工艺流程很容易工业化。

主权项

一种从粉煤灰生产高纯氧化铝并联产硅酸盐的工艺方法，其特征在于，包括步骤如下：（1）焙烧：将粉煤灰和硫酸铵球磨至100目以下，混合均匀，用混合物质量的0～20%水调制成浆；浆料于300～500°C焙烧1～6小时，冷却至室温；（2）浸取：用水或者稀硫酸浸取焙烧后的熟料，搅拌下浸出氧化铝，浸出时间为30分钟～2小时，浸出温度为50～100°C；过滤，余渣用50～100°C的水洗涤1~2次，洗涤后的水过滤后和浸出滤液合并，合并后为浸出母液；（3）浓缩和结晶：浸出母液在加热条件下浓缩，然后将温度降低至0～20°C结晶，得到硫酸铝铵晶体，所得硫酸铝铵晶体经过1～2次重结晶，进一步纯化；得到的硫酸铝铵晶体在10～60°C下空气干燥；浸出母液浓缩后，回用于焙烧浆料配制或者熟料浸出；（4）生产氧化铝：硫酸铝铵晶体在200～900ºC区间分段加热，经过脱水、脱氨和脱硫，最后得到氧化铝；反应过程中生成的氨气和三氧化硫，用水吸收后又生成硫酸铵，回用于焙烧浆料配制；（5）萃取分离：用含1～5% 叔胺‑煤油溶液萃取分离步骤（3）中浸出母液的铀、钍、铁或钛金属离子；分步反萃，即得到铀、钍、铁或钛的化合物；当浸出母液中铁的浓度超过1克/升时，先脱铁，然后再回用或者进一步萃取分离铀、钍或钛等金属离子；（6）回收硅：将步骤（2）中的余渣，用质量浓度为10～35%的氢氧化钠溶液，于120～180ºC下碱溶非晶态氧化硅；浸取时间1～5小时；脱硅液经碳分以后，得到的硅酸用于白炭黑制备。