[发明专利]一种综合利用粉煤灰的方法

权利要求书

1.一种综合利用粉煤灰的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:混合配料：将粉煤灰、石灰、碱与母液混合配料并烘干，得到混合原料，其中所述母液中含有碳酸钠和铝酸钠；

S2:烧结：将混合原料置于800～1250℃温度下烧结反应，得到烧结熟料；

S3:浸出反应：对所述烧结熟料进行浸出反应，液固分离得到浸出渣和浸出液，所述浸出液含有铝酸钠；

S4:提铝处理：采用蒸发结晶、晶种分解、碳酸化分解或前三种方式的任意组合对所述浸出液进行处理，得到提铝母液和Al(OH)₃或NaAlO₂晶体，将所述提铝母液浓缩后返至步骤S1的混料步骤；

S5:浸出渣脱碱：将浸出渣与氢氧化钠溶液混合进行脱碱反应，反应后固液分离，得到硅酸钙和碱液；

S6回收步骤S5的碱液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述粉煤灰、石灰及碱与母液按照液固比1:3的比例，在球磨机中混合均匀后，窑外烘干。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述碱为碳碱、苛碱、或碳碱与苛碱的混合碱。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，步骤S1中，经步骤S1所得的混合原料，各形态存在的钠、铁、铝、钙、硅、钛总量分别以氧化物的摩尔百分数计，各组分如下：

碱配料为[Na₂O]_总＝[Na₂O]₁+[Na₂O]₂+[Na₂O]₃，

其中：[Na₂O]₁＝[Fe₂O₃]；[Na₂O]₂＝[Al₂O₃]；[Na₂O]₃＝X_N×[SiO₂]，X_N＝0.3～1.0；

钙配料为[CaO]_总＝[CaO]₁+[CaO]₂，

其中，[CaO]₁＝[TiO₂]；[CaO]₂＝X_C×[SiO₂]，X_C＝0.5～1.5。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述烧结温度优选为1100℃～1150℃，烧结时间0.5～2h，优选为1～1.5h。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述的浸出反应为：采用氧化钠摩尔浓度/氧化铝的摩尔浓度＝1.2～1.5的铝酸钠溶液，浸出液固比为3～6，氧化铝浓度＝45～65g/L,浸出反应温度为70～90℃，浸出时间15～60min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，对浸出液采用蒸发结晶、晶种分解、碳酸化分解三种方式自由组合以获得Al(OH)₃或NaAlO₂晶体。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，浸出渣脱碱的过程中：反应温度为120～200℃，脱碱时间30min～24h，液固比＝3～6，碱液中氧化钠浓度＝20～120g/L。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S6中，将步骤S5产生的碱液，一部分直接做NaOH产品，另一部分经稀释后返至步骤S5，再次用于脱碱反应。