[发明专利]一种综合利用粉煤灰的方法

说明书

本发明涉及一种综合利用粉煤灰的方法，S1混合配料：将粉煤灰、石灰及碱与母液混合配料并烘干，得混合原料；S2烧结：将混合原料置于800～1250℃温度烧结反应，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；S4提铝处理：采用蒸发浓缩结晶、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，提铝母液浓缩后返至步骤S1；S5浸出渣脱碱：将浸出渣与氢氧化钠溶液混合脱碱反应，固液分离得到硅酸钙粉体和碱液；S6回收步骤S5的碱液。本发明回收了粉煤灰中氧化铝和氧化硅，氧化铝提取率可达90％以上，几乎无污染物排放、对粉煤灰几乎全组分的回收和利用，实现对粉煤灰资源化处理及高附加值综合利用的效果。

技术领域

本发明属于粉煤灰综合利用的技术领域，具体涉及一种综合利用粉煤灰的方法。

背景技术

粉煤灰是一种颗粒细小且能够在空气中流动的粉状物质。通常所说的粉煤灰是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道和炉底排出的物质。粉煤灰是燃煤电厂的主要副产品，是排放量最大的工业废料。据计算，每燃烧1t煤，就产生250-300kg的粉煤灰。燃煤火电厂每发1kW·h电，需消耗煤约300g，产生粉煤灰约100g。到2008年，中国粉煤灰的年排放量已经超过200Mt,而且还在以较快的速度增长。

粉煤灰的大量排放既污染环境，又占用大量耕地，同时电厂还要支付昂贵的灰场建设和管理费用。随着电力工业的快速发展，这种矛盾将会更加突出。然而，如果把粉煤灰看做是种资源，开展综合利用，使之资源化，就可以变废为宝，有利于环境、经济、社会的协调发展。

目前，我国粉煤灰的利用主要集中在建材、农业方面，特点是使用量大，但粉煤灰的价值未得到充分利用，粉煤灰质量分数70％以上是由Al₂O₃、SiO₂组成的，还包括Fe、Ca、Mg、S、K、Na、Ti、P的氧化物及多种微量元素，还有未燃尽的炭。针对粉煤灰开展高附加值的精细化综合利用不仅能带来巨大的经济效益，而且从客观上解决了我国资源紧张和粉煤灰带来的环境问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种综合利用粉煤灰的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种综合利用粉煤灰的方法，包括如下步骤：

S1:混合配料：将粉煤灰、石灰及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，反应后液固分离得到浸出渣和浸出液，浸出介质中主要成分铝酸钠和碳酸钠的混合液，氧化钠的摩尔浓度/氧化铝的摩尔浓度的分子比α_K为1.2～1.5，AO(氧化铝浓度)＝45～65g/L，Na₂O_C(碳碱浓度)＝5～20g/L，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。