一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法。它包括下述步驟：將粉煤灰活化；將活化后的粉煤灰與5%~10%濃度的鹽酸混合，混合后的漿液送入熱交換器中，加熱至90℃~200℃；加熱后的料漿送入反應(yīng)器中，同時(shí)向反應(yīng)器中加入氯化氫氣體，反應(yīng)時(shí)間1h~8h；反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁和氯化鐵溶液和高硅渣，蒸發(fā)濃縮或干燥后得到結(jié)晶氯化鋁和氯化鐵；結(jié)晶氯化鋁加熱分解得到含有大量雜質(zhì)的粗γ-Al2O3和氯化氫氣體；粗γ-Al2O3采用拜耳法工藝處理制備冶金級(jí)氧化鋁，殘?jiān)鼮楦哞F渣，可以作為煉鐵原料。本發(fā)明可以避免設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的問題，可使粉煤灰中氧化鋁有效浸出，產(chǎn)生的氧化鋁可以滿足電解鋁工業(yè)要求。
【專利說明】一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)固體廢棄物處理利用生產(chǎn)氧化鋁的方法，尤其涉及一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉煤灰是燃煤電廠排出的固體廢棄物。目前，我國粉煤灰年排放量上億噸，我國粉煤灰的總堆存量有十幾億噸。大量粉煤灰的排放不僅侵占大量土地，而且嚴(yán)重污染環(huán)境，構(gòu)成了對生態(tài)和環(huán)境的雙重破壞。因此開展粉煤灰的綜合利用具有重大現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)戰(zhàn)略意義。同樣，我國是一個(gè)鋁資源不富有的國家，有資料報(bào)道了我國45種主要礦產(chǎn)對2010年需求的保證程度，有10種礦產(chǎn)屬于不能保證，其中包括鋁土礦。按著目前氧化鋁產(chǎn)量的增長速度和鋁土礦開采、利用中的浪費(fèi)，即使考慮到遠(yuǎn)景儲(chǔ)量，我國的鋁土礦的年限也很難達(dá)到50年。所以，解決這種資源危機(jī)的方法有兩種:一是合理利用現(xiàn)有鋁土礦資源；二是積極找尋并利用其他含鋁資源。而氧化鋁是粉煤灰的主要成分之一，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為159^40%，最高可達(dá)58%。所以，開展從粉煤灰中提取氧化鋁的研究工作可以解決粉煤灰的污染，變廢為寶。
[0003]目前，從粉煤灰中提取氧化鋁的研究比較成熟的有石灰石燒結(jié)法和堿石灰燒結(jié)法，此兩者通稱為堿法。2004年12月內(nèi)蒙古自治區(qū)科技廳召開了蒙西高新技術(shù)集團(tuán)有限公司研究開發(fā)的“粉煤灰提取氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥產(chǎn)業(yè)化技術(shù)”項(xiàng)目科技成果鑒定會(huì)，采用的就是改進(jìn)的堿石灰燒結(jié)法，該集團(tuán)自主完成了近5000噸級(jí)的中試，并取得多項(xiàng)專利。但堿法提取粉煤灰中氧化鋁也存在一些問題，主要是①燒結(jié)法產(chǎn)生的硅鈣渣，只能用做水泥原料，每生產(chǎn)I噸的氧化鋁要產(chǎn)生數(shù)倍于粉煤灰的硅鈣渣，而水泥有其相應(yīng)的銷售半徑，如果當(dāng)?shù)貨]有大型的水泥工業(yè)支持將會(huì)造成二次污染燒結(jié)法只提取了粉煤灰中的氧化鋁，其二氧化硅的利用價(jià)值低。③燒結(jié)法處理粉煤灰設(shè)備投資大，能耗高，成本高。
`[0004]由于粉煤灰的鋁硅比很低，一般都小于1，所以采用酸法處理粉煤灰原則上更合理。酸法浸出粉煤灰中的氧化鋁，可以使生成的鋁鹽進(jìn)入溶液，硅不與酸反應(yīng)，完全在固相渣中。酸法處理粉煤灰可以克服燒結(jié)法的不足，不會(huì)產(chǎn)生多于原料粉煤灰的固體廢物，而且提取氧化鋁后，二氧化硅會(huì)富集，渣中其含量能達(dá)到80、0%，這樣更有利于其利用。由于粉煤灰是經(jīng)過高溫燃燒后迅速冷卻，所以玻璃相占很大比例，其化學(xué)活性很低，因此，要提高粉煤灰中氧化鋁的提取率就要從提高粉煤灰的化學(xué)活性入手。目前資料報(bào)道的方法是在酸浸反應(yīng)中加入氟化物助溶，使硅與氟結(jié)合，達(dá)到釋放其中氧化鋁的目的，但在助溶的過程中可能會(huì)產(chǎn)生HF等有害氣體，在去氟純化的過程中又會(huì)排出含氟廢液和廢渣，不但會(huì)污染環(huán)境，而且會(huì)造成對操作人員的安全隱患。
[0005]采用鹽酸法浸取粉煤灰中的氧化鋁，需要將鹽酸和粉煤灰的混合漿液加熱至13(Tl80°C，并且鹽酸必須濃度較高以保證粉煤灰中氧化鋁的浸出率，在高濃度鹽酸的條件下，加熱過程設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了鹽酸法的發(fā)展與應(yīng)用。在此背景下，本發(fā)明采用氯化氫氣體直接進(jìn)入反應(yīng)釜，而不參加加熱過程，既保證了反應(yīng)過程所需的鹽酸濃度，由避免高濃度鹽酸加熱過程帶來的腐蝕危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，目的是解決鹽酸法帶來的加熱過程設(shè)備嚴(yán)重腐蝕問題，生產(chǎn)出適合電解鋁工業(yè)的冶金級(jí)氧化鋁。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，包括下述步驟:
(I)將粉煤灰活化；(2)將活化后的粉煤灰與59TlO%濃度的鹽酸混合，混合后的漿液送入熱交換器中，加熱至90°C ~20(TC; (3)加熱后的料漿送入反應(yīng)器中，同時(shí)向反應(yīng)器中加入氯化氫氣體，總體HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的摩爾比為4~9，一部分HCl通過步驟(2)加入，剩余HCl在此加入，反應(yīng)時(shí)間I h~8h; (4)反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁和氯化鐵溶液和高硅渣，蒸發(fā)濃縮或干燥后得到結(jié)晶氯化鋁和氯化鐵；(5)結(jié)晶氯化鋁加熱分解得到含有大量雜質(zhì)的粗Y-Al2O3和氯化氫氣體；(6)粗Y-Al2O3采用拜耳法工藝處理制備冶金級(jí)氧化鋁，殘?jiān)鼮楦哞F渣，可以作為煉鐵原料。
[0008]所述的活化是機(jī)械活化或熱活化的一種。
[0009]所述的機(jī)械活化采用振動(dòng)磨、立式磨、行星磨或高能球磨中的一種。
[0010]所述的熱活化是將粉煤灰加熱至230°C ~800°C。
[0011]所述的熱交換器為直接換熱器或間接換熱器中的一種。
[0012]所述的間接換熱器加熱采用飽和蒸汽、過熱蒸汽、導(dǎo)熱油或熔鹽中的一種作為熱源。
[0013]所述的直接換熱器 加熱采用飽和蒸汽或過熱蒸汽中的一種作為熱源。
[0014]所述的反應(yīng)器的內(nèi)襯為耐酸瓷磚、搪瓷、玻璃、氟塑料或聚四氟乙烯中的一種。
[0015]步驟4中氯化鋁溶液與渣的固液分離采用絮凝沉降、加壓過濾或真空過濾中的一種。
[0016]所述的氯化鋁溶液蒸發(fā)結(jié)晶采用多效降膜蒸發(fā)、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶、轉(zhuǎn)鼓干燥或噴霧干燥中的一種或幾種組合。
[0017]所述的結(jié)晶氯化鋁分解溫度為400°C ~800°C，得到粗Y-Al2O3和氯化氫氣體。
[0018]對氯化氫氣體進(jìn)行干燥，采用濃硫酸干燥或分子篩干燥的一種。
[0019]所述的拜耳法工藝處理粗Y -Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。
[0020]所述的高硅渣用來制備高硅填料、白炭黑、硅膠或水玻璃。
[0021]干燥的氯化氫氣體送到反應(yīng)器中。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果:本發(fā)明采用粉煤灰活化技術(shù)，不添加任何助劑，可使粉煤灰中氧化鋁有效浸出，氧化鋁的浸出率可達(dá)到80%以上。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了酸循環(huán)和堿的循環(huán)，整個(gè)過程沒有廢氣、廢液、廢渣的排出。本發(fā)明采用氯化氫氣體直接進(jìn)入反應(yīng)器，而不參加加熱過程，既保證了反應(yīng)過程所需的鹽酸濃度，由避免高濃度鹽酸加熱過程帶來的腐蝕危害，使整個(gè)工藝更加利于產(chǎn)業(yè)化。
【專利附圖】

【附圖說明】[0023]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]原料粉煤灰組成為:A1203:41%,SiO2:48%,Fe2O3:3.3%,CaO:3.3%,TiO2:1.3%,MgO:0.2%。下述實(shí)施例中的粉煤灰為1000kg。原料粉煤灰的組成也可以采用其它組成成分及具體用量，任何常規(guī)的粉煤灰均可以，這不能用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]實(shí)施例1
將粉煤灰采用振動(dòng)磨機(jī)械活化，將5%濃度的補(bǔ)充鹽酸及洗液與粉煤灰混合成料漿，在間接換熱器中用飽和蒸汽間接加熱至160°C后送入內(nèi)襯為耐酸瓷磚的反應(yīng)器內(nèi)，通入經(jīng)濃硫酸干燥回收的氯化氫氣體，氯化氫及上述補(bǔ)充鹽酸中HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的總和的摩爾比為6.5，反應(yīng)時(shí)間2h，反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁液體，氯化鋁溶液與高硅渣的固液分離采用絮凝沉降，氯化鋁液體采用噴霧干燥得到結(jié)晶氯化鋁，氯化鋁晶體在400°C下分解得到粗Y -Al2O3和氯化氫氣體，氯化氫用濃硫酸干燥回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。煅燒得到的粗Y-Al2O3經(jīng)拜耳法工藝過程得到符合標(biāo)準(zhǔn)的冶金級(jí)氧化鋁和高鐵渣。拜耳法工藝處理粗Y-Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。高硅渣用來制備高硅填料。高鐵渣用來煉鐵。
[0026]實(shí)施例2
將實(shí)施例1中的原料粉煤灰采用立式磨機(jī)械活化，將10%濃度的補(bǔ)充鹽酸及洗液與粉煤灰混合成料漿，在間接換熱器中用過熱蒸汽間接加熱至190°c后送入內(nèi)襯為搪瓷的反應(yīng)器內(nèi)，通入經(jīng)濃硫酸干燥回收的氯化氫氣體，氯化氫及上述補(bǔ)充鹽酸中HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的總和的摩爾比為7.5，反應(yīng)時(shí)間3h，反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁液體，氯化鋁溶液與高硅渣的固液分離采用絮凝沉降，氯化鋁液體采用轉(zhuǎn)鼓干燥得到結(jié)晶氯化鋁，氯化鋁晶體在500°C下分解得到粗Y -Al2O3和氯化氫氣體，氯化氫用分子篩干燥回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。煅燒得到的粗Y-Al2O3經(jīng)拜耳法工藝過程得到符合標(biāo)準(zhǔn)的冶金級(jí)氧化鋁和高鐵渣。拜耳法工藝處理粗Y-Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。高硅渣用來制備白炭黑。高鐵渣用來煉鐵。
[0027]實(shí)施例3
將實(shí)施例1中的原料粉煤灰采用行星磨機(jī)械活化，將8%濃度補(bǔ)充鹽酸及洗液與粉煤灰混合成料漿，在間接換熱器中用導(dǎo)熱油間接加熱至200°C后送入內(nèi)襯為玻璃的反應(yīng)器內(nèi)，通入經(jīng)濃硫酸干燥回收的氯化氫氣體，氯化氫及上述補(bǔ)充鹽酸中HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的總和的摩爾比為9，反應(yīng)時(shí)間lh，反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁液體，氯化鋁溶液與高硅渣的固液分離采用絮凝沉降，氯化鋁液體采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶得到結(jié)晶氯化鋁，氯化鋁晶體在600°C下分解得到粗Y -Al2O3和氯化氫氣體，氯化氫用濃硫酸干燥回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。煅燒得到的粗Y-Al2O3經(jīng)拜耳法工藝過程得到符合標(biāo)準(zhǔn)的冶金級(jí)氧化鋁和高鐵渣。拜耳法工藝處理粗Y-Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。高硅渣用來制備高硅填料或水玻璃。高鐵渣用來煉鐵。[0028]實(shí)施例4
將實(shí)施例1中的原料粉煤灰采用高能球磨機(jī)械活化，將6%濃度補(bǔ)充鹽酸及洗液與粉煤灰混合成料漿，在間接換熱器中用熔鹽間接加熱至150°C后送入內(nèi)襯為耐酸氟塑料的反應(yīng)器內(nèi)，通入經(jīng)濃硫酸干燥回收的氯化氫氣體，氯化氫及上述補(bǔ)充鹽酸中HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的總和的摩爾比為5.5，反應(yīng)時(shí)間3.5h，反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁液體，氯化鋁溶液與高硅渣的固液分離采用絮凝沉降，氯化鋁液體采用多效降膜蒸發(fā)得到結(jié)晶氯化鋁，氯化鋁晶體在500°C下分解得到粗Y -Al2O3和氯化氫氣體，氯化氫用濃硫酸干燥回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。煅燒得到的粗Y-Al2O3經(jīng)拜耳法工藝過程得到符合標(biāo)準(zhǔn)的冶金級(jí)氧化鋁和高鐵渣。拜耳法工藝處理粗Y-Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。高硅渣用來制備硅膠。高鐵渣用來煉鐵。
[0029]實(shí)施例5 將實(shí)施例1中的原料粉煤灰加熱活化，活化溫度800°C，將7%濃度補(bǔ)充鹽酸及洗液與粉煤灰混合成料漿，在直接換熱器中用過熱蒸汽直接加熱至120°C后送入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)器內(nèi)，通入經(jīng)分子篩干燥回收的氯化氫氣體，氯化氫及上述補(bǔ)充鹽酸中HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的總和的摩爾比為6.5，反應(yīng)時(shí)間4h，反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁液體，氯化鋁溶液與高硅渣的固液分離采用絮凝沉降，氯化鋁液體采用噴霧干燥得到結(jié)晶氯化鋁，氯化鋁晶體在650°C下分解得到粗Y -Al2O3和氯化氫氣體，氯化氫用濃硫酸干燥回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。煅燒得到的粗Y-Al2O3經(jīng)拜耳法工藝過程得到符合標(biāo)準(zhǔn)的冶金級(jí)氧化鋁和高鐵渣。拜耳法工藝處理粗Y-Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。高硅渣用來制備水玻璃。高鐵渣用來煉鐵。
[0030]實(shí)施例6
將實(shí)施例1中的原料粉煤灰加熱活化，活化溫度600°C，將9%濃度補(bǔ)充鹽酸及洗液與粉煤灰混合成料漿，在直接換熱器中用飽和蒸汽直接加熱至90°C后送入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)器內(nèi)，通入經(jīng)分子篩干燥回收的氯化氫氣體，氯化氫及上述補(bǔ)充鹽酸中HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的總和的摩爾比為6.5，反應(yīng)時(shí)間8h，反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁液體，氯化鋁溶液與高硅渣的固液分離采用絮凝沉降，氯化鋁液體采用噴霧干燥得到結(jié)晶氯化鋁，氯化鋁晶體在500°C下分解得到粗Y -Al2O3和氯化氫氣體，氯化氫用濃硫酸干燥回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。煅燒得到的粗Y-Al2O3經(jīng)拜耳法工藝過程得到符合標(biāo)準(zhǔn)的冶金級(jí)氧化鋁和高鐵渣。拜耳法工藝處理粗Y-Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。高硅渣用來制備高硅填料、白炭黑、硅膠和水玻璃。高鐵渣用來煉鐵。
[0031]實(shí)施例7
將實(shí)施例1中的原料粉煤灰加熱活化，活化溫度230°C，將7%濃度補(bǔ)充鹽酸及洗液與粉煤灰混合成料漿，在直接換熱器中用過熱蒸汽直接加熱至130°C后送入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)器內(nèi)，通入經(jīng)分子篩干燥回收的氯化氫氣體，氯化氫及上述補(bǔ)充鹽酸中HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的總和的摩爾比為6，反應(yīng)時(shí)間5h，反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁液體，氯化鋁溶液與高硅渣的固液分離采用真空過濾，氯化鋁液體采用噴霧干燥得到結(jié)晶氯化鋁，氯化鋁晶體在650°C下分解得到粗Y -Al2O3和氯化氫氣體，氯化氫用濃硫酸干燥回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。煅燒得到的粗Y-Al2O3經(jīng)拜耳法工藝過程得到符合標(biāo)準(zhǔn)的冶金級(jí)氧化鋁和高鐵渣。拜耳法工藝處理粗Y-Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。高硅渣用來制備高硅填料。高鐵渣用來煉鐵。[0032] 實(shí)施例8
將實(shí)施例1中的原料粉煤灰加熱活化，活化溫度350°C，將補(bǔ)充鹽酸及洗液與粉煤灰混合成料漿，用過熱蒸汽直接加熱至110°C后送入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)器內(nèi)，通入經(jīng)分子篩干燥回收的氯化氫氣體，氯化氫及上述補(bǔ)充鹽酸中HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的總和的摩爾比為4，反應(yīng)時(shí)間3.5h，反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁液體，氯化鋁溶液與高硅渣的固液分離采用加壓過濾，氯化鋁液體采用噴霧干燥得到結(jié)晶氯化鋁，氯化鋁晶體在800°C下分解得到粗Y-Al2O3和氯化氫氣體，氯化氫用濃硫酸干燥回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。煅燒得到的粗Y-Al2O3經(jīng)拜耳法工藝過程得到符合標(biāo)準(zhǔn)的冶金級(jí)氧化鋁和高鐵渣。拜耳法工藝處理粗Y-Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。高硅渣用來制`備高硅填料。高鐵渣用來煉鐵。
【權(quán)利要求】
1.一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于包括下述步驟: (1)將粉煤灰活化； (2)將活化后的粉煤灰 與59TlO%濃度的鹽酸混合，混合后的漿液送入熱交換器中，加熱至 90°C "200°C ； (3)加熱后的料漿送入反應(yīng)器中，同時(shí)向反應(yīng)器中加入氯化氫氣體，總體HCl與粉煤灰中氧化鋁和氧化鐵的摩爾比為4~9，一部分HCl通過步驟(2)加入，剩余HCl在此加入，反應(yīng)時(shí)間I h~8h ； (4)反應(yīng)降溫后固液分離，得到氯化鋁和氯化鐵溶液和高硅渣，蒸發(fā)濃縮或干燥后得到結(jié)晶氯化鋁和氯化鐵； (5)結(jié)晶氯化鋁加熱分解得到含有大量雜質(zhì)的粗Y-Al2O3和氯化氫氣體； (6)粗Y-Al2O3采用拜耳法工藝處理制備冶金級(jí)氧化鋁，殘?jiān)鼮楦哞F渣，可以作為煉鐵原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的活化是機(jī)械活化或熱活化的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的機(jī)械活化采用振動(dòng)磨、立式磨、行星磨或高能球磨中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的熱活化是將粉煤灰加熱至230°C ~800°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的熱交換器為直接換熱器或間接換熱器中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的間接換熱器加熱采用飽和蒸汽、過熱蒸汽、導(dǎo)熱油或熔鹽中的一種作為熱源。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的直接換熱器加熱采用飽和蒸汽或過熱蒸汽中的一種作為熱源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的反應(yīng)器的內(nèi)襯為耐酸瓷磚、搪瓷、玻璃、氟塑料或聚四氟乙烯中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于步驟4中氯化鋁溶液與渣的固液分離采用絮凝沉降、加壓過濾或真空過濾中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的氯化鋁溶液蒸發(fā)結(jié)晶采用多效降膜蒸發(fā)、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶、轉(zhuǎn)鼓干燥或噴霧干燥中的一種或幾種組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的結(jié)晶氯化鋁分解溫度為400°c ~800°C，得到粗Y-Al2O3和氯化氫氣體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于對氯化氫氣體進(jìn)行干燥，采用濃硫酸干燥或分子篩干燥的一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的拜耳法工藝處理粗Y -Al2O3制備冶金級(jí)氧化鋁過程包括原礦漿調(diào)配、低溫溶出、高鐵渣分離洗滌、精濾、精液降溫、種子分解、種子制備、氫氧化鋁分離洗滌、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝及儲(chǔ)運(yùn)及母液蒸發(fā)工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于所述的高硅渣用來制備高硅填料、白炭黑、硅膠或水玻璃。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種鹽酸處理粉煤灰制備氧化鋁的方法，其特征在于干燥的氯化氫氣體送到 反應(yīng)器中。
【文檔編號(hào)】C01F7/02GK103663510SQ201210317145
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】李來時(shí), 劉瑛瑛, 廖偉 申請人:沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司