一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及氧化鋁提取【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明提供的一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，包括將粉煤灰進(jìn)行機(jī)磨；取粉煤灰粉末按水與粉煤灰粉末的質(zhì)量比為1:5的比例放入反應(yīng)釜內(nèi)，得到粉煤灰漿；將硫酸溶液與水進(jìn)行混合并緩慢攪拌，得到稀硫酸溶液；取稀硫酸溶液緩慢加入到粉煤灰漿中，得到硫酸鋁溶液，將所述反應(yīng)釜密閉，硫酸鋁溶液加熱到100℃至300℃，保溫1至3小時；配制質(zhì)量百分比濃度為3％的氟化氨溶液，取適量所述氟化氨溶液加入到硫酸鋁溶液中，加熱和保溫后放氣，得到氫氧化鋁沉淀混合液，再進(jìn)行過濾、結(jié)晶、水洗、用水反沖洗和烘干工藝，得到塊狀氫氧化鋁結(jié)晶物；將氫氧化鋁結(jié)晶物放入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，得到純度高的氧化鋁。
【專利說明】一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氧化鋁提取【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，煤炭完全燃燒后，煤中的可燃部分燃燒釋放熱量，煤中水分蒸發(fā)，剩余部分為煤的礦物質(zhì)中金屬與非金屬的氧化物與鹽類形成的殘渣，即灰分。中國以煤為主要能源，電力的76%是由煤炭產(chǎn)生的，每年用煤達(dá)4億多噸，占全國原煤產(chǎn)量的1/3。1997年全國產(chǎn)生粉煤灰已超過I億噸，成為世界最大的產(chǎn)灰國，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染并占用了大量的土地。
[0003]粉煤灰的化學(xué)組成。粉煤灰成分復(fù)雜，主要由碳、硅、鋁、鐵、鈦、鈣、鎂、硫、鉀、鈉等元素的氧化物與鹽類組成。炭和硅含量較高，其次是鋁，以復(fù)雜的復(fù)鹽形式存在，酸溶性較差。鐵含量相對較低，以氧化物形式存在，酸溶性好。此外還有未燃盡的炭粒、CaO和少量的1%0、似20、1(20、303等。粉煤灰中的有害成分是未燃盡炭粒，其吸水性大，強(qiáng)度低，易風(fēng)化，不利于粉煤灰的資源化。粉煤灰中的Si02、Al203對粉煤灰的火山灰性質(zhì)貢獻(xiàn)很大，Al 203對降低粉煤灰的熔點有利，使其易于形成玻璃微珠，均為資源化的有益成分。將粉煤灰應(yīng)用于建筑工業(yè)，結(jié)合態(tài)的CaO含量愈高，能提高其自硬性，使其活性大大高于低鈣粉煤灰，對提高混凝土的早期強(qiáng)度很有幫助。中國電廠排放的粉煤灰90%以上為低鈣粉煤灰，開發(fā)高鈣粉煤灰不失為改善粉煤灰資源化特性條途徑。目前，在提取其中的鋁元素時，存在環(huán)境污染嚴(yán)重、工藝復(fù)雜和能源浪費嚴(yán)重的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供的從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，通過酸法、結(jié)晶、過濾、水洗、反沖洗和烘干等工藝，其中采用的工藝手段以物理手段為主，提取到了純度高的氧化鋁。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，所述方法包括以下步驟:
[0006]步驟一:將粉煤灰進(jìn)行機(jī)磨，所述粉煤灰顆粒粗細(xì)度在100至200目范圍內(nèi)，得到粉煤灰粉末；
[0007]步驟二:所述步驟一得到的粉煤灰粉末與水按照質(zhì)量比1:5的比例放入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌混合均勻，得到粉煤灰漿；
[0008]步驟三:將質(zhì)量百分比濃度為30%至40%的硫酸溶液與水按照質(zhì)量比4:1的比例混合均勻，得到稀硫酸溶液；
[0009]步驟四:取所述步驟三得到的稀硫酸溶液按照質(zhì)量比1:20的比例加入到所述步驟二得到的粉煤灰漿中，攪拌至均勻，將所述反應(yīng)釜密閉后加熱到100°C至300°C溫度范圍，保溫I至3小時，靜置冷卻至常溫，后打開所述反應(yīng)釜，得到硫酸鋁溶液；
[0010]步驟五:配制質(zhì)量百分比濃度為3%的氟化氨溶液，按照質(zhì)量百分比為5%的比例取所述氟化氨溶液加入到所述步驟四得到的硫酸鋁溶液中，進(jìn)行攪拌至均勻，將所述反應(yīng)釜密閉后加熱180°C至200°C，保溫至少2個小時，打開反應(yīng)釜進(jìn)行放氣冷卻到常溫，得到氫氧化鋁沉淀混合液，將所述氫氧化鋁沉淀混合液進(jìn)行過濾得到一次廢液和氫氧化鋁過濾物；
[0011]步驟六:將所述步驟五中得到的氫氧化鋁過濾物進(jìn)行結(jié)晶，得到氫氧化鋁結(jié)晶物；
[0012]步驟七:將所述步驟六中得到的氫氧化鋁結(jié)晶物進(jìn)行水洗后過濾，得到二次氫氧化鋁結(jié)晶物和二次廢液；
[0013]步驟八:將所述步驟七中得到的二次氫氧化鋁結(jié)晶物用水進(jìn)行反沖洗，沖洗時間按照每500千克沖洗至少50分鐘，得到三次廢液和高純度氫氧化鋁結(jié)晶物；
[0014]步驟九:將所述步驟八中得到的高純度氫氧化鋁結(jié)晶物放在100°C至400°C熱空氣下進(jìn)行烘干，烘干時間按照每500千克至少烘干2個小時進(jìn)行烘干，得到塊狀氫氧化鋁結(jié)晶物；
[0015]步驟十:將所述步驟九中得到的塊狀氫氧化鋁結(jié)晶物放入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，煅燒溫度范圍為1100°C至1200°C，煅燒時間按照每500千克至少煅燒50分鐘，得到氧化鋁。
[0016]進(jìn)一步地，將所述步驟五中得到的一次廢液、所述步驟七中得到的二次廢液和所述步驟八中得到的三次廢液放入所述步驟二中得到的粉煤灰漿中，循環(huán)使用。
[0017]進(jìn)一步地，所述步驟四中加熱溫度為200°C，保溫時間為3小時。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟九中烘干溫度為200°C。
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟十中的回轉(zhuǎn)窯的煅燒溫度為1100°C。
[0020]本發(fā)明所述從粉煤灰中提取氧化鋁的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)越效果在于:本發(fā)明采用的工藝手段以物理手段為主，提取到純度高的氧化鋁成分。其中使用的硫酸是其他企業(yè)用剩下的廢硫酸，既能降低成本，又能減少污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明所述從粉煤灰中提取氧化鋁的方法工藝步驟示意圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]如圖1所示，具體說明本發(fā)明，本發(fā)明提供的一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，所述方法包括以下步驟:
[0024]步驟一:將粉煤灰進(jìn)行機(jī)磨，所述粉煤灰顆粒粗細(xì)度在100至200目范圍內(nèi)，得到粉煤灰粉末；
[0025]步驟二:所述步驟一得到的粉煤灰粉末與水按照質(zhì)量比1:5的比例放入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌混合均勻，得到粉煤灰漿；
[0026]步驟三:將質(zhì)量百分比濃度為30%至40%的硫酸溶液與水按照質(zhì)量比4:1的比例混合均勻，得到稀硫酸溶液；
[0027]步驟四:取所述步驟三得到的稀硫酸溶液按照質(zhì)量比1:20的比例加入到所述步驟二得到的粉煤灰漿中，攪拌至均勻，將所述反應(yīng)釜密閉后加熱到100°C至300°C溫度范圍，保溫I至3小時，靜置冷卻至常溫，后打開所述反應(yīng)釜，得到硫酸鋁溶液；
[0028]步驟五:配制質(zhì)量百分比濃度為3%的氟化氨溶液，按照質(zhì)量百分比為5%的比例取所述氟化氨溶液加入到所述步驟四得到的硫酸鋁溶液中，進(jìn)行攪拌至均勻，將所述反應(yīng)釜密閉后加熱180°C至200°C，保溫至少2個小時，打開反應(yīng)釜進(jìn)行放氣冷卻到常溫，得到氫氧化鋁沉淀混合液，將所述氫氧化鋁沉淀混合液進(jìn)行過濾得到一次廢液和氫氧化鋁過濾物；
[0029]步驟六:將所述步驟五中得到的氫氧化鋁過濾物進(jìn)行結(jié)晶，得到氫氧化鋁結(jié)晶物；
[0030]步驟七:將所述步驟六中得到的氫氧化鋁結(jié)晶物進(jìn)行水洗后過濾，得到二次氫氧化鋁結(jié)晶物和二次廢液；
[0031]步驟八:將所述步驟七中得到的二次氫氧化鋁結(jié)晶物用水進(jìn)行反沖洗，沖洗時間按照每500千克沖洗至少50分鐘，得到三次廢液和高純度氫氧化鋁結(jié)晶物；
[0032]步驟九:將所述步驟八中得到的高純度氫氧化鋁結(jié)晶物放在100°C至400°C熱空氣下進(jìn)行烘干，烘干時間按照每500千克至少烘干2個小時進(jìn)行烘干，得到塊狀氫氧化鋁結(jié)晶物；
[0033]步驟十:將所述步驟九中得到的塊狀氫氧化鋁結(jié)晶物放入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，煅燒溫度范圍為1100°C至1200°C，煅燒時間按照每500千克至少煅燒50分鐘，得到氧化鋁。
[0034]本實施例提供的提取氧化鋁的方法，將所述步驟五中得到的一次廢液、所述步驟七中得到的二次廢液和所述步驟八中得到的三次廢液放入所述步驟二中得到的粉煤灰漿中，循環(huán)使用。優(yōu)選，所述步驟四中加熱溫度為200°C，保溫時間為3小時，所述步驟九中烘干溫度為200°C，優(yōu)選所述步驟十中的回轉(zhuǎn)窯的煅燒溫度為1100°C。
[0035]本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 步驟一:將粉煤灰進(jìn)行機(jī)磨，所述粉煤灰顆粒粗細(xì)度在100至200目范圍內(nèi)，得到粉煤灰粉末； 步驟二:所述步驟一得到的粉煤灰粉末與水按照質(zhì)量比1:5的比例放入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌混合均勻，得到粉煤灰漿； 步驟三:將質(zhì)量百分比濃度為30%至40%的硫酸溶液與水按照質(zhì)量比4:1的比例混合均勻，得到稀硫酸溶液； 步驟四:取所述步驟三得到的稀硫酸溶液按照質(zhì)量比1:20的比例加入到所述步驟二得到的粉煤灰漿中，攪拌至均勻，將所述反應(yīng)釜密閉后加熱到100°C至300°C溫度范圍，保溫I至3小時，靜置冷卻至常溫，后打開所述反應(yīng)釜，得到硫酸鋁溶液； 步驟五:配制質(zhì)量百分比濃度為3%的氟化氨溶液，按照質(zhì)量百分比為5%的比例取所述氟化氨溶液加入到所述步驟四得到的硫酸鋁溶液中，進(jìn)行攪拌至均勻，將所述反應(yīng)釜密閉后加熱180°C至200°C，保溫至少2個小時，打開反應(yīng)釜進(jìn)行放氣冷卻到常溫，得到氫氧化鋁沉淀混合液，將所述氫氧化鋁沉淀混合液進(jìn)行過濾得到一次廢液和氫氧化鋁過濾物；步驟六:將所述步驟五中得到的氫氧化鋁過濾物進(jìn)行結(jié)晶，得到氫氧化鋁結(jié)晶物；步驟七:將所述步驟六中得到的氫氧化鋁結(jié)晶物進(jìn)行水洗后過濾，得到二次氫氧化鋁結(jié)晶物和二次廢液； 步驟八:將所述步驟七中得到的二次氫氧化鋁結(jié)晶物用水進(jìn)行反沖洗，沖洗時間按照每500千克沖洗至少50分鐘，得到三次廢液和高純度氫氧化鋁結(jié)晶物； 步驟九:將所述步驟八中得到的高純度氫氧化鋁結(jié)晶物放在100°C至400°C熱空氣下進(jìn)行烘干，烘干時間按照每500千克至少烘干2個小時進(jìn)行烘干，得到塊狀氫氧化鋁結(jié)晶物； 步驟十:將所述步驟九中得到的塊狀氫氧化鋁結(jié)晶物放入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，煅燒溫度范圍為1100°C至1200°C，煅燒時間按照每500千克至少煅燒50分鐘，得到氧化鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，其特征在于，將所述步驟五中得到的一次廢液、所述步驟七中得到的二次廢液和所述步驟八中得到的三次廢液放入所述步驟二中得到的粉煤灰漿中，循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，其特征在于，所述步驟四中加熱溫度為200°C，保溫時間為3小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，其特征在于，所述步驟九中烘干溫度為200 °C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，其特征在于，所述步驟十中回轉(zhuǎn)窯的煅燒溫度為1100°C。
【文檔編號】C01F7/02GK104495888SQ201410727336
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】劉建恩 申請人:宋英宏