[发明专利]一种粉煤灰酸法生产氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉煤灰处理领域，具体而言，涉及一种粉煤灰酸法生产氧化铝的方法。

背景技术

我国煤炭资源丰富，且以煤炭作为电力生产基本燃料。随着能源工业的快速发展，粉煤灰排放量急剧增加，给国民经济建设及生态环境造成巨大压力。由于粉煤灰中含有氧化铝和镓等有用矿物资源，因此对粉煤灰进行综合利用、变废为宝已成为广泛的研究热点内容。

目前，粉煤灰提取氧化铝的方法中，酸法因其提取氧化铝溶出率高、工艺简单、酸可循环利用等优点，正日渐被广泛采用。

CN1792802A公开了“一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法”，该方法将焙烧后的粉煤灰与硫酸反应，过滤、浓缩生成结晶硫酸铝，再将结晶硫酸铝高温煅烧分解生成氧化铝和三氧化硫气体。CN101234774A公开了“一种由煤系高岭岩或煤矸石制备氧化铝的方法”，该方法将煤系高岭岩或煤矸石经破碎、粉磨后煅烧活化，然后与盐酸反应生成氯化铝溶液，再通过盐析法将结晶氯化铝沉淀出并分离，结晶氯化铝煅烧分解生成氧化铝和氯化氢气体。CN1065255A公开了一种“盐酸联碱法生产氧化铝工艺”，工艺中以盐酸为溶出介质，矿石细碎成粉后，经高温焙烧，在高压搪瓷反应釜中加盐与氯化氢反应，生成碱式铝盐，经分离脱硅。将碱式铝盐蒸发浓缩、焙烧分解制得γ状氧化铝和氯化氢气体。CN102205982A公开了“一种粉煤灰酸法生产氧化铝过程中酸的循环利用方法”，该方法对氯化氢气体进行了回收，并且利用回收的氯化氢气体制备成符合酸溶浓度要求的盐酸，进而用于酸溶步骤。

但是粉煤灰酸法生产氧化铝的系统中除了酸的使用量较多之外，水的用处和用量均较多，不采取有效的循环利用，会造成水资源的浪费，尤其是氯化铝溶液经过蒸发结晶系统蒸发出来的大量冷凝水，由于含有一定酸，若作为中性水返回供水系统，需要采取预处理工艺，增加药品及设备等投入，使工艺复杂、成本提高。

发明内容

本发明旨在提供一种粉煤灰酸法生产氧化铝的方法，以解决现有技术中粉煤灰生产氧化铝工艺水资源浪费严重的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种粉煤灰酸法生产氧化铝的方法，包括：步骤S1，将粉煤灰与溶剂进行混合得到原始浆料，并对原始浆料进行磁选、过滤，得到贫铁滤饼；步骤S2，将贫铁滤饼进行酸溶，得到酸浆液；步骤S3，将酸浆液进行渣液分离，得到氯化铝溶液和残渣；步骤S4，将氯化铝溶液进行树脂吸附除杂处理，得到氯化铝精制液；步骤S5，将氯化铝精制液进行浓缩结晶处理，得到结晶氯化铝和冷凝水；以及步骤S6，将结晶氯化铝进行煅烧，得到氧化铝，步骤S1中的溶剂包括至少部分步骤S5中的冷凝水。

进一步地，上述步骤S5包括：采用四效蒸发系统将氯化铝精制液进行蒸发结晶处理，得到结晶氯化铝和冷凝水，冷凝水包括新蒸汽冷凝水、一效二次蒸汽冷凝水、二效二次蒸汽冷凝水、三效二次蒸汽冷凝水、四效冷凝水。

进一步地，上述步骤S1包括：步骤S11，将粉煤灰与溶剂进行混合得到原始浆料，溶剂与粉煤灰的用量比为2.5～3m³/t粉煤灰，步骤S11中的溶剂包括来自步骤S5中的部分一效二次蒸汽冷凝水和/或至少部分二效二次蒸汽冷凝水，优选冷凝水的用量为0.6～1m³/t粉煤灰，进一步优选一效二次蒸汽冷凝水的用量为0～0.95m³/t粉煤灰，二效二次蒸汽冷凝水的用量为0.05～0.65m³/t粉煤灰；步骤S12，对原始浆料进行磁选，得到富铁灰浆和贫铁灰浆；步骤S13，对贫铁灰浆进行过滤，得到贫铁滤饼和贫铁滤液。

进一步地，上述步骤S13中的贫铁滤液返回步骤S11中作为溶剂的一部分与粉煤灰进行混合形成新的原始浆料，优选返回步骤S11的贫铁滤液的量为1.5～2.5m³/t粉煤灰。

进一步地，上述步骤S12包括：步骤A，在磁选系统中利用冲洗水冲洗原始浆料，得到富铁灰浆和冲洗后浆料；步骤B，对富铁灰浆进行过滤，得到富铁滤液和富铁滤饼；步骤C，使富铁滤液返回步骤A与冲洗水一起冲洗冲洗后浆料或原始浆料；步骤D，重复步骤A、B和C至冲洗后浆料中三氧化铁含量低于1.0wt%，得到贫铁灰浆。

进一步地，上述冲洗水的用量为0.3～0.7m³/t粉煤灰。

进一步地，上述步骤S2包括：步骤S21，将贫铁滤饼溶于酸溶液中，得到混合液；步骤S22，采用热蒸汽加热混合液，得到热混合液；步骤S23，采用冷却剂将热混合液降温至80～100℃，得到酸浆液，冷却剂包括部分氯化铝溶液。