[发明专利]一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3

说明书

本发明公开了一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO₃粉体的方法，包括以下步骤：(1)将水杨酸固体加入到粉煤灰‑水体系中，搅拌、超声反应后静置，并将悬浮于上层的紫红色配合物分离出来，经多次洗涤和烘干处理后得到干燥的水杨酸铝铁配合物粉体；(2)将装有步骤(1)所述的水杨酸铝铁配合物粉体的坩埚放置于马弗炉中，在空气中煅烧后，即可获得AlFeO₃粉体。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)实现了粉煤灰可控新再生，为高纯AlFeO₃粉体的制备和应用提供了一种新的途径。(2)本发明方法具有操作简单、成本低廉、产物量大和可见光吸收性能优异等特点。

技术领域

本发明涉及“三废”处理与再生领域，特别是一种从粉煤灰中提取高纯 AlFeO₃粉体的方法。

背景技术

我国是产煤和燃煤大国，而煤炭被焚烧后排出的粉煤灰则是属于“三废”中的固废物，其形态呈粉状。粉煤灰主要产于以煤炭为燃料结构的火力发电厂。随着时间的推移，人类文明的迅猛发展，现代文明已经越来越离不开电力的支持，因此提供电力的燃煤电厂的粉煤灰排放总量猛增，大量堆积的粉煤灰如果不合理加以回收处理，就会污染我们的大自然，伤及人类自身，排入河道的粉煤灰会造成河道淤塞，而进入水中的有毒化学物质则会对所有生物造成不可挽回的损失。

粉煤灰的颗粒组成是不规则的，其成分也是极其复杂，我国火力电厂粉煤灰的成分为：SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、TiO₂、MgO、Na₂O、K₂O及SO₃等。因此，通常粉煤灰是呈显碱性的粉体(分散到水里后，溶液的pH在7以上)。基于上述事实，本发明首先采用水杨酸(或苯甲酸)与碱性粉煤灰在水发生中和、络合和共沉淀等化学反应，得到水杨酸铝铁或苯甲酸铝铁配合物，最后，通过在空气中煅烧该配合物即可获得高纯的AlFeO₃粉体。此法具有提取工艺线路简单、无需昂贵设备、原料成本低、成本低和产物纯等优点，可望用于实际生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO3粉体的方法，以解决现有技术中的不足，它能够为粉煤灰再利用提供了一种新的策略。

本发明提供了一种从粉煤灰中提取高纯AlFeO₃粉体的方法，包括以下步骤：

(1)将水杨酸固体加入到粉煤灰-水体系中，搅拌、超声反应后静置，并将悬浮于上层的紫红色配合物分离出来，经多次洗涤和烘干处理后得到干燥的水杨酸铝铁配合物粉体；

(2)将装有步骤(1)所述的水杨酸铝铁配合物粉体的坩埚放置于马弗炉中，在空气中煅烧后，即可获得AlFeO₃粉体。

优选的是，步骤(1)中所述水杨酸固体质量为0.5-5g。

优选的是，步骤(1)中所述粉煤灰-水体系中的粉煤灰质量为5-20g，水的体积为100-200mL。

优选的是，步骤(1)中所述搅拌速度为100-200分钟/转，搅拌时间为1-10 分钟。

优选的是，步骤(1)中所述超声处理时间为1-5分钟。

优选的是，步骤(1)中所述多次洗涤后的洗涤液pH为7。

优选的是，步骤(1)中所述烘干温度为70-100℃，烘干时间为20-60分钟。

优选的是，步骤(2)中所述放置于坩埚中的水杨酸铝铁配合物粉体质量为1-5g。

优选的是，步骤(2)中所述煅烧的温度为600℃-1000℃，煅烧时间为1-6h。