[发明专利]由包含飞灰的煤得到经处理的煤和二氧化硅的方法

权利要求书

1.一种处理包含金属氧化物、二氧化硅和硫化合物的固体煤和飞灰(23)的混合物以制备经反应的或经处理的煤(38)和基本上纯的二氧化硅(45)的方法，所述方法包括以下步骤：

使所述煤和飞灰(23)的混合物与氟化氢(24)在水中反应以制备包含氟化硅和金属氟化物的液体流(27)和包含未反应的煤和硫化合物的固体流(29)；

使所述硫化合物与溶解于水中的金属硝酸盐反应以形成硝酸根离子、金属离子和硫离子的水溶液(31)；

将所述硝酸根离子、硫离子和金属离子的水溶液(31)与所述固体煤(38)分离；

用水洗涤所述煤(38)；

使所述氟化硅和金属氟化物与金属硝酸盐在含水混合物中反应以形成固体二氧化硅(45)；和

将所述固体二氧化硅(45)与所述含水混合物分离。

2.权利要求1的方法，其中所述金属氧化物包括Al₂O₃和Fe₂O₃。

3.权利要求1的方法，其中所述硫化合物包括铁的硫化物和铝的硫化物。

4.权利要求1的方法，其中残留在所述经处理的煤(38)中的飞灰(23)的量小于约0.01％wt。

5.权利要求1的方法，其中根据以下通式发生氟化硅与金属硝酸盐的反应以形成二氧化硅(45)：

SiF₄+2(Al₂Fe)(NO₃)₃+2H₂O→

SiO_2(s)+2(Al，Fe)F₂⁺+4H⁺+6NO₃^-。

6.权利要求1的方法，其中根据以下通式发生二氧化硅与氟化氢(24)的反应以制备氟化硅：

SiO₂+4HF→SiF₄+2H₂O。

7.权利要求3的方法，其中根据以下通式硫化铁与硝酸铁反应：

FeS₂+14Fe(NO₃)₃+8H₂O→

2SO₄^2-+16H⁺+15Fe²⁺+42NO₃^-。

8.权利要求1的方法，其中所述包含二氧化硅(45)的飞灰(23)的反应在约150°F的温度和约大气压的压力下发生。

9.权利要求1的方法，所述方法还包括通过硝酸(HNO₃)与具有通式(Al，Fe)F₂OH的金属氟化物化合物在水中反应而形成用于所述与硫化合物的反应的金属硝酸盐的步骤。

10.权利要求1的方法，所述方法还包括根据以下通式使用高温反应回收铝和铁的金属氧化物和使氟化氢(24)再生的步骤：

11.权利要求10的方法，其中所述反应在约750°F的温度下发生。