r>[0047] 脫硅得到的精液加氫氧化鋁晶種進(jìn)行種分分解，分解得到A1 (0H)3，然后焙燒得到 氧化鋁。
[0048] 分解得到的種分母液分兩步進(jìn)行蒸發(fā)和排鹽，第一步用七效降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)到堿 液濃度為Na20 280~300g/L，然后再用三效蒸發(fā)器進(jìn)行第二步蒸發(fā)，得到堿液濃度為Na20 550g/L。將溶出渣脫堿得到的脫堿液也同樣進(jìn)行兩步蒸發(fā)得到堿液濃度為Na 20 500~ 600g/L，作為一種液堿副產(chǎn)品用于氧化鋁行業(yè)作為原料。
[0049] 將第二步蒸發(fā)后的種分母液進(jìn)行加種子降溫結(jié)晶，得到鋁酸鈉晶體，鋁酸鈉晶體 再加入到溶出粗液中進(jìn)行溶解循環(huán)。結(jié)晶條件為:首溫80°C，末溫50°C，種子量20g/L，時(shí)間6 小時(shí)。
[0050] 將結(jié)晶得到的循環(huán)母液與蒸發(fā)排出鹽和脫硅得到的硅渣進(jìn)行混合，然后作為配料 堿液返回進(jìn)行配料，實(shí)現(xiàn)堿液循環(huán)。
[0051] 將蒸發(fā)排鹽步驟和降溫結(jié)晶步驟得到的分解循環(huán)母液綜合計(jì)算，種分分解率可以 達(dá)到92%。氧化鋁回收率和氧化鈉回收率計(jì)算的基準(zhǔn)是粉煤灰中的含量和排放廢渣中的含 量，本實(shí)施例方法中，氧化鋁回收率92 %，氧化鈉回收率95 %。
[0052] 實(shí)施例2
[0053] 首先將成分如表2的石灰石破碎至2~5mm，然后將礦粉磨細(xì)至粒度為-0.074mm占 85%以上。然后加入成分如表1的粉煤灰及純堿粉進(jìn)行充分混合，粉煤灰40重量份、石灰石 35重量份、純堿25重量份，然后加入堿液，濃度為Na 20 580g/L，ak = 20。配料控制指標(biāo)，水分 25%，堿比為1，|丐比為1。
[0054] 將配好的料一起加入強(qiáng)力混料機(jī)進(jìn)行充分混合，再用圓盤造球機(jī)造球團(tuán)，造球加 液量為堿液(體積為上一步的15% )，球團(tuán)粒徑為16~20mm，抗壓強(qiáng)度大于10N。
[0055] 將成品球團(tuán)經(jīng)過烘干、干燥、預(yù)熱、燒結(jié)和冷卻五個(gè)階段燒結(jié)成燒結(jié)球團(tuán)，其中溫 度控制為130°(：、650°(：、950、1200°(：、100°(：，時(shí)間控制為5分鐘、10分鐘、10分鐘、50分鐘、10 分鐘。然后磨細(xì)到-〇. 〇74mm占90%以上的熟料粉磨。
[0056] 將磨制好的熟料粉加調(diào)整液在溶出槽內(nèi)進(jìn)行溶出，液固比為3:1，溶出條件為：熟 料粉加水后Na20 50g/L，ak = 1.2，溶出時(shí)間為15分鐘，溫度為75 °C。
[0057] 將溶出后的渣進(jìn)行充分洗滌(洗渣水為調(diào)整液)后加入脫堿渣洗液進(jìn)行脫堿，液固 比4:1，加入脫堿渣洗液后的脫堿液中Na20 90g/L，脫堿溫度180°C，時(shí)間1小時(shí)，脫堿完的渣 進(jìn)行充分洗滌(得脫堿渣洗液)后得到副產(chǎn)品硅酸鈣，容重測定為450kg/m 3用于制作建材。 [0058]溶出得到的溶液與鋁酸鈉結(jié)晶混合溶解后，用一段種分蒸發(fā)母液調(diào)整ak為1.5， AL2〇3濃度控制為140g/L，加入脫硅種子在脫硅機(jī)內(nèi)進(jìn)行脫硅。脫硅條件為:種子量60g/L，溫 度160°C，時(shí)間1小時(shí)，脫硅完成后，漿液用葉濾機(jī)進(jìn)行精制，精液進(jìn)行種分分解，脫硅渣與循 環(huán)母液混合回頭配料。
[0059] 重復(fù)實(shí)例1中的分解、蒸發(fā)結(jié)晶方式，實(shí)現(xiàn)工藝循環(huán)。
[0060] 將蒸發(fā)排鹽步驟和降溫結(jié)晶步驟得到的分解循環(huán)母液綜合計(jì)算，種分分解率可以 達(dá)到93 %。
[0061 ] 實(shí)施例3
[0062] 首先將成分如表2的石灰石破碎至2~5mm，然后將礦粉磨細(xì)至粒度為-0.074mm占 85%以上。然后加入成分如表1的粉煤灰及純堿粉進(jìn)行充分混合，粉煤灰43重量份、石灰石 37重量份、純堿25重量份，然后加入堿液，濃度為Na 20 600g/L，ak = 30。配料控制指標(biāo)，水分 23%。，堿比為1，鈣比為1。將準(zhǔn)備好的堿液按體積分為兩部分，分配比例為87:13。
[0063] 將配好的料連同87%的堿液一起加入強(qiáng)力混料機(jī)進(jìn)行充分混合，再用圓盤造球機(jī) 造球團(tuán)，造球加液量為剩余的13%，球團(tuán)粒徑為16~20mm，抗壓強(qiáng)度大于10N。
[0064] 將成品球團(tuán)經(jīng)過烘干、干燥、預(yù)熱、燒結(jié)和冷卻五個(gè)階段燒結(jié)成燒結(jié)球團(tuán)，其中溫 度控制為130°(：、650°(：、950、1350°(：、100°(：，時(shí)間控制為5分鐘、10分鐘、10分鐘、50分鐘、10 分鐘。然后磨細(xì)到-〇. 〇74mm占90%以上的熟料粉磨。
[0065]將磨制好的熟料粉加調(diào)整液在溶出槽內(nèi)進(jìn)行溶出，溶出條件為：堿液濃度Na20 50g/L，ak = 1.2，液固比為3.5:1，溶出時(shí)間為20分鐘，溫度為75 °C。
[0066] 將溶出后的渣進(jìn)行充分洗滌后加入脫堿渣洗液進(jìn)行脫堿，洗液液成分Na20 90g/ L，溫度160°C，時(shí)間1小時(shí)，液固比4:1，脫堿完的渣進(jìn)行充分洗滌后得到副產(chǎn)品硅酸鈣，容重 測定為760kg/m3用于制作建材和土壤調(diào)理劑。
[0067]溶出得到的溶液與鋁酸鈉結(jié)晶混合溶解后，用一段種分蒸發(fā)母液調(diào)整ak為1.5， AL203濃度控制為140g/L，加入脫硅種子在脫硅機(jī)內(nèi)進(jìn)行脫硅。脫硅條件為:種子量60g/L， 溫度160°C，時(shí)間1小時(shí)，脫硅完成后，漿液用葉濾機(jī)進(jìn)行精制，精液進(jìn)行種分分解，脫硅渣與 循環(huán)母液混合回頭配料。
[0068] 重復(fù)實(shí)例1中的分解、蒸發(fā)結(jié)晶方式，實(shí)現(xiàn)工藝循環(huán)。將蒸發(fā)排鹽步驟和降溫結(jié)晶 步驟得到的分解循環(huán)母液綜合計(jì)算，種分分解率可以達(dá)到91 %。
[0069] 以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有 等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 石灰石加入粉煤灰、純堿和堿液進(jìn)行配料，其中堿液為循環(huán)鋁酸鈉溶液，配料比例 為粉煤灰38~43重量份、石灰石32~37重量份、純堿20~25重量份，然后加入堿液，配料完 成后，水分控制在23~26 % ; (2) 將配好的料加入混料機(jī)進(jìn)行充分混合，再用圓盤造球機(jī)造球團(tuán)，球團(tuán)粒徑為8~ 20mm； (3) 將成品球團(tuán)經(jīng)過烘干、干燥、預(yù)熱、燒結(jié)和冷卻五個(gè)階段燒結(jié)成燒結(jié)球團(tuán)，五個(gè)階段 溫度控制為100~130°c、600~650°C、900~950、1000~1350°C、80~100°C，時(shí)間分別為5分 鐘、10分鐘、10分鐘、50分鐘、10分鐘;然后熟料采用立磨進(jìn)行干磨，磨細(xì)到-0.074mm占90 % 以上的熟料粉末； (4) 將熟料粉加水或洗渣水進(jìn)行溶出，液固比為3~4:1，溶出時(shí)間為15~20分鐘，溫度 為72~76。。； (5) 將步驟(4)熟料粉溶出得到的渣進(jìn)行充分洗滌后，將水或洗滌水與渣混合進(jìn)行脫 堿，脫堿條件為:溫度160~200°C，時(shí)間1小時(shí)，液固比4:1，脫堿完的渣進(jìn)行充分洗滌后得到 容重在300~800kg/m 3副產(chǎn)品硅酸鈣； (6) 將步驟(4)熟料粉溶出得到的溶液與鋁酸鈉結(jié)晶混合溶解后進(jìn)行脫硅，脫硅條件 為:溫度160~180 °C，時(shí)間1~2小時(shí)； (7) 將步驟(6)得到的溶液加氫氧化鋁晶種進(jìn)行種分分解，分解得到Al(OH)3,經(jīng)過焙燒 得到氧化鋁； (8) 將步驟(7)得到的種分母液分兩步進(jìn)行蒸發(fā)和排鹽，第一步蒸發(fā)到堿液濃度為Na20 280~300g/L，然后與第二步蒸發(fā)得到的濃度為Na 20 500~600g/L的堿液按一定比例混合 進(jìn)行排鹽，將排鹽后的母液再進(jìn)行第二步蒸發(fā)，得到堿液濃度為Na20 500~600g/L;將步 驟(5)得到的脫堿液也同樣進(jìn)行兩步蒸發(fā)得到堿液濃度為Na20500~600g/L，作為一種液堿 副產(chǎn)品用于氧化鋁行業(yè)作為原料。 (9) 將第二步蒸發(fā)后的種分母液進(jìn)行降溫結(jié)晶，結(jié)晶條件為:首溫80~110°C，末溫40~ 50 °C，時(shí)間6~8小時(shí)。 (10) 將步驟(9)得到的母液與步驟(8)得到的鹽和步驟(6)得到的硅渣進(jìn)行混合，然后 作為配料堿液返回到步驟(1)中，實(shí)現(xiàn)堿液循環(huán)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)中，石灰石礦首先被破碎至2 ~5mm，再磨細(xì)至粒度為-0.074mm的顆粒占85%以上，然后用于配料。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)中，堿液濃度為Na20 500~ 600g/L，ak=12 ~30。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，造球過程中加入堿液，造 球加液量為步驟(1)堿液量的12~18%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(5)中，用洗滌水配置脫堿液，脫 堿液成分Na20 90g/L，溫度160~200°C，時(shí)間1小時(shí)，液固比4:1，脫堿完的渣進(jìn)行充分洗滌 后得到容重在300~800kg/m 3副產(chǎn)品硅酸鈣。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(6)中，得到的溶液與鋁酸鈉結(jié)晶 混合溶解后，加入脫硅種子進(jìn)行脫硅，種子量40~60g/L，脫硅種子為脫硅步驟產(chǎn)生的固體。7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6任一所述的方法，其特征在于，所述步驟(8)中，種分母液分兩步 進(jìn)行蒸發(fā)和排鹽，第一步采用七效蒸發(fā)器蒸發(fā)到堿液濃度為Na 20 280~300g/L，第二步采 用三效蒸發(fā)器蒸發(fā);將步驟(5)得到的脫堿液也同樣進(jìn)行兩步蒸發(fā)得到堿液濃度為Na20500 ~600g/L，作為一種液堿副產(chǎn)品用于氧化鋁行業(yè)作為原料。8. 根據(jù)權(quán)利要求1~6任一所述的方法，其特征在于，所述步驟(9)中，種分母液進(jìn)行加 種子降溫結(jié)晶，種子量10~40g/L，所述種子為鋁酸納晶體。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁的方法，包括以下步驟：(1)石灰石加入粉煤灰、純堿和堿液進(jìn)行配料，用圓盤造球機(jī)造球團(tuán)，成品球團(tuán)經(jīng)過烘干、干燥、預(yù)熱、燒結(jié)和冷卻五個(gè)階段燒結(jié)成燒結(jié)球團(tuán)，用立磨進(jìn)行干磨，加水或洗渣水進(jìn)行溶出，將水或洗滌水與渣混合進(jìn)行脫堿，將溶出液進(jìn)行脫硅，加氫氧化鋁晶種進(jìn)行種分分解，分解得到Al(OH)3，經(jīng)過焙燒得到氧化鋁；將種分母液分兩步進(jìn)行蒸發(fā)和排鹽。本發(fā)明提出的方法實(shí)現(xiàn)了粉煤灰的高效綜合利用，通過控制配料配方、燒成條件和脫堿條件能夠生產(chǎn)出不同規(guī)格的硅酸鈣副產(chǎn)品，容重可以控制在300～800kg/m3，分別適用于建材和土壤調(diào)理，既可以保證其輕質(zhì)特性，又可以保證降低運(yùn)輸成本。
【IPC分類】C01F7/08
【公開號(hào)】CN105565350
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610083295
【發(fā)明人】張廣, 麻樹春, 李光柱, 董凱偉
【申請(qǐng)人】杭州錦江集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年2月6日