[发明专利]一种以粉煤灰为原料制备化工原料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工原料生产技术，尤其是一种以粉煤灰为原料制备化工原料的方法。

背景技术

粉煤灰是燃煤火电厂的副产品，大量粉煤灰的排放导致了环境污染，同时，粉煤灰的量过大，占用的存放面积较大，进而影响了农用地的使用。粉煤灰中含有大量的有用物质，其中含铝15%～40%，是一种含铝相对丰富的化工原材料。据统计，我国的铝土资源日益的在减少，而对于污水处理、饮水净化又急需要大量的PAC絮凝剂，而PAC絮凝剂中的主要成分是Al元素，PAC又称聚合铝、碱式氯化铝，是一种无机高分子化合物，介于氯化铝和氢氧化铝之间的产物，它具有较强的桥架吸附能力，主要用于饮水的净化及工业废水的处理。因此将粉煤灰中的铝铁提取制得高效复方聚合铝铁絮凝剂用于饮水净化及工业废水处理，即解决了铝土资源的匮乏，也解决了粉煤灰污染环境的问题。

在现有技术中，由粉煤灰活化提铝的方法主要有酸浸法和碱融法两种，其中酸浸法主要是通过焙烧活化粉煤灰后，再利用硫酸浸出硫酸铝，进而达到对铝的浸提；碱融法通常采用的是碱性物质与粉煤灰经过高温焙烧，进而使粉煤灰中的Al₂O₃活化，进而提高铝元素的浸提率。但是，无论是酸浸法还是碱融法，从粉煤灰中浸提出铝的方法都需通过焙烧工艺，进而大大的提高了浸提铝时的能耗，并且采用酸浸法浸提粉煤灰中的铝元素时，对于材质的要求极高，进而增大了生产成本，同时，粉煤灰的利用率不高，其副产物的综合利用率不高，容易产生废水废液的大量排放，进一步的污染了环境。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种利用粉煤灰为原料生产化工原料的方法，该方法既能够降低活化粉煤灰中Al₂O₃时的能耗、又能够进一步提高粉煤灰的利用率，使其产生的副产物能够得到综合利用。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种以粉煤灰为原料制备化工原料的方法，包括以下步骤：

（1）粉煤灰预处理：将盐酸与粉煤灰混合，置于反应釜中，并不断搅拌反应；

（2）固液分离：将步骤（1）中反应结束的固液混合物进行固液分离，得到滤液a和滤饼a；

（3）滤液a处理：将步骤（2）中获得的滤液a在不断搅拌下缓慢加入氢氧化钙或氢氧化钙乳浊液，并调节pH值为7-9后进行固液分离，获得滤液b和滤饼b，将滤液b干燥制得氯化钙产品；

（4）滤饼a二次反应：将滤饼a和硫酸、氟硅酸混合，置入反应釜中搅拌反应，反应完成后过滤，获得滤饼c和滤液c；

（5）滤饼c的处理：将步骤（4）得到的滤饼c进行水洗，使其pH值为4-7后与氢氧化钠溶液混合，反应1-4小时分离，得到液态偏硅酸钠和不溶性固体，并将不溶性固体转入步骤（4）中与滤饼a混合处理进行循环反应；

（6）滤液c的处理：将步骤（4）中获得的滤液c用质量百分浓度为25%的氨水中和到pH值为7-8后，进行固液分离，得到滤饼d和滤液d，所述的滤液d蒸干得到硫酸铵钾；所述的滤饼d与滤饼b任意比混合，再与浓度为18%-35%的氢氧化钠溶液按照质量比为1:2-3比例混合反应1-4h，进行固液分离，获得滤饼e和滤液e；所述的滤饼e为氢氧化铁，所述滤液e中加入Al(OH)₃晶种，在50℃-65℃恒温水浴搅拌6-8小时，进行固液分离得到氢氧化铝固体和滤液f，滤液f回流与滤液e混合进行循环反应。

步骤（1）中：所述盐酸与粉煤灰优选按照质量比0.5-6:1的比例混合，所述盐酸的质量百分浓度优选为4%-20%。

步骤（1）中：反应温度优选为20-110℃，反应时间优选为1-3.5h。

步骤（4）中：滤饼a和硫酸、氟硅酸的质量比优选为1:1-5:0.05-0.4。

步骤（4）中：反应温度优选为90-120℃，反应时间优选为1-3.5h。

步骤（5）中：所述滤饼c与氢氧化钠溶液优选按照质量比1:2-5的比例混合，所述氢氧化钠的质量百分浓度优选为18%-35%。

上述反应釜中均设置有全回流装置。

本发明的有益技术效果是：