[发明专利]一种利用高炉渣矿化CO2联产铵明矾的方法

摘要

本发明公开了一种利用高炉渣制备铵明矾的方法，其方法包括：1硫酸铵分解高炉渣，将高炉渣与硫酸铵在一定温度下混和焙烧使高炉渣中有价金属元素氧化物转化为相应的硫酸铵复盐；2硫酸铝铵粗液制备，将第一步获得的焙烧产物用水浸出，得到硫酸铝铵粗液与浸出渣；3冷却结晶，将硫酸铝铵粗液冷却，获得结晶母液和硫酸铝铵晶体，经洗涤晾干得到铵明矾；4富镁溶液矿化，将第三步获得的结晶母液加入氨水并通入CO2生成碳酸镁实现CO2矿化，并获得矿化母液一；5水浸渣矿化，将第二步得到的浸出渣加入氨水并通入CO2生成碳酸钙实现CO2矿化，并获得矿化母液二；6硫酸铵循环，将矿化母液混和，蒸发浓缩冷却结晶后得到硫酸铵固体，循环使用。

主权项

1.一种利用高炉渣矿化CO2联产铵明矾的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤 1硫酸铵分解高炉渣：将细磨至150μm以下的高炉渣与硫酸铵按一定质量比均匀混合并在一定温度下焙烧，得到固体产物与尾气，尾气中主要成分为氨气，用水吸收，得到氨水；所述的高炉渣与硫酸铵的质量比为1:1~8；混和焙烧的焙烧温度为250~450℃ 、焙烧时间为30~240min；所述的高炉渣为普通高炉渣，其化学成分按质量百分比计含38.95% CaO、10.58% MgO、13.9% Al2O3、34.61% SiO2，XRD分析结果表明该高炉渣中主要物相是Ca2Al2SiO7和Ca2MgSi2O7；步骤2硫酸铝铵粗液制备：将步骤1得到的固体产物用水在一定温度下浸出，浸出浆料经固液分离，得到硫酸铝铵粗液和主要成分为CaSO4、SiO2的滤渣；硫酸铝铵粗液中主要含有硫酸铝铵、硫酸镁铵、硫酸铵及少量硫酸氢铵，其中硫酸铝铵浓度为40~320g/L；所述固体产物水浸温度为80~100℃ 、浸出时间为10~90min、液固质量比为0.5~3:1；步骤3冷却结晶：将步骤2得到的硫酸铝铵粗液送至结晶池在一定温度下进行结晶反应，得到硫酸铝铵晶体和结晶母液，硫酸铝铵晶体经水洗后自然晾干得到铵明矾产品；所述的结晶反应的结晶温度为0~30℃ ，结晶时间为3~12h；步骤4富镁溶液矿化：将步骤1得到的氨水缓慢加入到步骤3得到的结晶母液中，使母液pH升高到一定值，并控制一定的溶液温度通入CO2，反应一段时间，获得浑浊液，过滤，得到碳酸镁沉淀和富含硫酸铵的矿化母液一；步骤5水浸渣矿化：将步骤2得到的滤渣与步骤1得到的氨水调成浆料，浆料中硫酸钙与氨的摩尔比为1:2，控制一定的溶液温度通入CO2，反应一段时间，过滤，得到含硫酸铵的矿化母液二和主要物相是碳酸钙和二氧化硅的矿化渣，矿化渣用于水泥生产的原料；步骤6硫酸铵循环：将步骤4和步骤5分别得到的矿化母液一和母液二混和，经蒸发浓缩，冷却结晶后得到硫酸铵固体，返回步骤1使用，实现硫酸铵循环。