[发明专利]一种制备氧化铝的方法

说明书

本发明提供一种从含铝酸液制备氧化铝的方法，该方法包括：(1)对含铝酸液进行凝胶化，过滤分离得到凝胶和凝胶滤液；(2)在凝胶滤液中加入浓硫酸，盐析结晶得到粗硫酸铝；(3)将粗硫酸铝加水溶解，过滤除去硫酸钙，得到除钙滤液；(4)将除钙滤液进行第一焙烧，过滤除去硫酸钠，得到除碱氧化铝；(5)将除碱氧化铝进行第二焙烧，得到高纯氧化铝。本发明针对含硅的固体废物和矿物，尤其是煤炭酸法除灰产生的酸性废液，提纯并制备了高纯度氧化铝，达到标准要求，实现了酸性废液的资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种制备氧化铝的方法。

背景技术

中国煤炭种类复杂，煤质总体较差，灰分偏高，经过多年开采，煤质不断下降。对煤炭精制，尤其是生产高附加值的低灰煤炭，主要有化学法和物理法。化学法是通过化学药剂和煤中组分进行化学反应的方法。常规酸碱法是应用最广泛的方法，使碱和煤中矿物进行反应，用酸浸取形成的无机化合物，经过滤洗涤与煤中有机质分离。物理法主要有OTP法和油团聚—浮选法，均利用煤中有机质和无机矿物亲油疏水性的差异。将原料煤细磨达到单体解离，借助烃类等中性油作桥连液和剪切力作用，将亲油细粒有机质团聚，使亲水矿物颗粒分散悬浮在水中，再通过筛分、离心或浮选等方式分离、洗涤、干燥、回收。此外，煤炭物理法深度除灰还涉及电选工艺，但除灰效率难以稳定达到超纯煤的品质要求。

近年来，有关煤炭除灰精制的专利技术，主要可以分为：煤炭物理分离除灰方法，如中国专利申请201710999607.9(一种利用无烟煤物理法制备超纯煤的工艺)，中国专利申请201610166372.0(一种超纯煤的制备工艺)、中国专利申请201110195118.0(一种煤炭深度净化系统及方法)、中国专利申请97116584.X(煤炭深度物理脱灰脱硫工艺)、中国专利申请201210259309.3(选煤厂煤泥制备精细水煤浆的方法)、中国专利申请200420052870.5(超精煤浮选机)；煤炭化学除灰方法，如中国专利申请201710999565.9(一种利用无烟煤物理-化学法制备超纯煤的工艺)，中国专利申请201710999573.3(一种利用无烟煤化学法制备超纯煤的工艺)，中国专利申请200380102494.4(煤的脱矿物质方法)，中国专利申请03262744.0(煤酸反应脱硫去灰装置)，中国专利申请201010513009.4(从煤加工中除灰以避免现场的大量氟化氢)，中国专利申请201010131521.2(用于提高燃煤发电设备的联合循环效率的脱水系统和过程)，煤炭溶剂萃取方法，如中国专利申请201110373648.X(一种热萃取煤的方法)、中国专利申请201510979337.6(一种有效提高煤热萃取收率的方法)、中国专利申请201020524863.6(一种制备超纯煤的设备)、中国专利申请200810019409.2(一种煤全组分族分离的温和化工艺)、中国专利申请200910076672.X(一种煤炭液化方法)。

综上所述的各种方法，煤炭除灰精制，传统物理法简单易行，但适应性差，除灰效率较低。化学法适应性强，除灰效率高，但伴随除灰废液的处理问题。虽然在中国专利申请201010131521.2(用于提高燃煤发电设备的联合循环效率的脱水系统和过程)中对于处理氢氟酸法除灰的废水，提出了节能的反渗透膜处理技术，但未能给出资源化利用方案。尤其是对于应用最为广泛的常规酸碱法，当前仍缺乏废液处理和资源化利用的方案。

中国是氧化铝的生产大国，例如，2017年中国氧化铝产量约6660万吨。同时，我国的铝土矿资源极度缺乏，严重依赖进口。同年，我国生产铝土矿6800万吨，进口6855万吨，对外依存度超过50％。从煤炭发电得到的粉煤灰中提铝，是近年的研究热点，旨在补充市场上铝土矿的短缺。但粉煤灰提铝的产品单一，过程能耗高，经济性较差。如果能从煤炭除灰废液中，提取和制备可满足市场需要的氧化铝，则有利于减少铝土矿进口，保证国家资源安全。同时，在煤炭除灰工艺，还可以得到高附加值的超纯煤，具有较好的经济性。

发明内容

本发明的目的在于针对矿物的酸处理废液，尤其是煤炭酸碱除灰法的酸处理废液，开发了一种综合处理和资源化利用方法。采用本发明，可以有效提取和制备氧化铝，满足市场需要。