一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氫氧化鋁工藝，尤其涉及一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝。一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝，由下述步驟構(gòu)成：粉煤灰氨法焙燒和溶出、還原三價(jià)鐵、硫酸鋁二段分解、二價(jià)鐵氧化和黃銨鐵釩法除鐵。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果：本發(fā)明使得鋁離子在較低的pH值范圍內(nèi)形成鋁銨礬，從溶液中析出；在此條件下二價(jià)鐵離子不能水解，通過氧化后鐵離子最終以黃銨鐵釩的形式析出。經(jīng)過兩段分解后能夠得到符合要求的氫氧化鋁產(chǎn)品。工藝流程簡(jiǎn)單，產(chǎn)物具有較好的過濾性能。
【專利說明】一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氫氧化鋁工藝，尤其涉及一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，粉煤灰已應(yīng)用于建材、建筑等領(lǐng)域，但其附加值較低。從組成上看，粉煤灰主要是鋁硅玻璃體或莫來石，其中我國(guó)部分地區(qū)的粉煤灰中Al2O3含量超過了 50%，屬于中級(jí)品位的鋁礦。我國(guó)是一個(gè)產(chǎn)鋁大國(guó)，其中有95%以上的鋁是來自于鋁土礦，但我國(guó)的鋁土礦僅占全世界的3%左右，很大程度上需要進(jìn)口。因此從粉煤灰中提取氫氧化鋁鋁，不但可以緩解我國(guó)鋁土資源緊張的趨勢(shì)而且可以減少粉煤灰對(duì)環(huán)境造成的污染。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外主要采用磁選、浮選與酸浸以除鐵。磁選是利用磁性差別分離鐵礦物。普遍應(yīng)用的電磁法方法簡(jiǎn)單，成本低；但對(duì)較弱磁性粉末的效果很差，甚至?xí)コ^多S1、Al的空心磁珠,造成原料的浪費(fèi)。浮選法是加入一定的藥劑分離雜質(zhì)。浮選工藝對(duì)粘土和細(xì)粒級(jí)的含鐵礦物效果較好，但除鐵效率不高，能耗大。酸溶后采用溶液除鐵的方法，如:高錳酸鉀氧化法除鐵工藝是利用生成氫氧化鐵沉淀來達(dá)到除鐵目的，然而由于氫氧化鐵沉淀為絮狀物，過濾困難，操作不便，并且鐵含量很難達(dá)到0.005% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的要求；鐵氰化鉀除鐵法生成的沉淀顆粒極細(xì)，且為藍(lán)色固體沉淀，同樣過濾困難，由于形成的是藍(lán)色沉淀，還容易污染產(chǎn)物。有機(jī)伯胺萃取法工藝復(fù)雜，操作繁瑣，不易掌握，且所用萃取劑價(jià)格昂貴，從而限制了其工業(yè)化應(yīng)用。而通過氨法分解硫酸鋁的產(chǎn)物為鋁銨礬和氫氧化鋁的混合物，且粒度較細(xì)，過濾性能非常不好，限制了其工業(yè)生產(chǎn)。因此尋求一種高效的除鐵工藝和硫酸鋁分解工藝就成為解決問題的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝，目的是簡(jiǎn)化工藝流程，并使得產(chǎn)物具有較好的過濾性能。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝，由下述步驟構(gòu)成:粉煤灰氨法焙燒和溶出、還原三價(jià)鐵、硫酸鋁二段分解、二價(jià)鐵氧化和黃銨鐵釩法除鐵。
[0006]粉煤灰氨法焙燒和溶出是將粉煤灰與硫酸銨混合后，在溫度為350-500°C進(jìn)行焙燒；水溶液與燒結(jié)產(chǎn)物比為3:1-5:1之間，在溫度8(T90°C范圍浸出得到硫酸鋁、硫酸鐵和硫酸亞鐵混合液。
[0007]還原三價(jià)鐵是用單質(zhì)硫?qū)θ艹鋈芤褐械腇e3+進(jìn)行還原，使其完全轉(zhuǎn)化為Fe2+，過濾掉多余的單質(zhì)硫。
[0008]硫酸鋁二段分解是將硫酸鋁和硫酸亞鐵混合液在密閉條件下用濃度為10%_20%氨水進(jìn)行分解，一段分解產(chǎn)物為鋁銨礬；對(duì)鋁銨礬過濾洗滌后，用濃度為20%-30%的氨水進(jìn)行二段分解，使其分解產(chǎn)物為氫氧化鋁。
[0009]黃銨鐵釩法除鐵是將氧化后的硫酸鐵溶液加熱至80°C ~100°C，間隔30-50分鐘加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值為3.0-5.0 ;然后向溶液中加入黃銨鐵釩晶種，反應(yīng)時(shí)間為8-12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后過濾出沉淀物。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果:本發(fā)明使得鋁離子在較低的PH值范圍內(nèi)形成鋁銨礬，從溶液中析出；在此條件下二價(jià)鐵離子不能水解，通過氧化后鐵離子最終以黃銨鐵釩的形式析出。經(jīng)過兩段分解后能夠得到符合要求的氫氧化鋁產(chǎn)品。工藝流程簡(jiǎn)單，產(chǎn)物具有較好的過濾性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0012]1、氨法焙燒；2、溶出；3、還原三價(jià)鐵；4、二價(jià)鐵氧化；5、鋁銨礬；6、黃銨鐵釩。7、氫
氧化鋁。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]本次實(shí)驗(yàn)采用遼寧地區(qū)的高鋁粉煤灰1000kg為原料，其主要成分為:
表1粉煤灰的主要化學(xué)成分，％
【權(quán)利要求】
1.一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝，其特征在于由下述步驟構(gòu)成:粉煤灰氨法焙燒和溶出、還原三價(jià)鐵、硫酸鋁二段分解、二價(jià)鐵氧化和黃銨鐵釩法除鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝，其特征在于粉煤灰氨法焙燒和溶出是將粉煤灰與硫酸銨混合后，在溫度為350-500°C進(jìn)行焙燒，水溶液與燒結(jié)產(chǎn)物比為3:1-5:1之間，在溫度80-90°C范圍浸出得到硫酸鋁、硫酸鐵和硫酸亞鐵混合液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝，其特征在于還原三價(jià)鐵是用單質(zhì)硫?qū)θ艹鋈芤褐械腇e3+進(jìn)行還原，使其完全轉(zhuǎn)化為Fe2+，過濾掉多余的單質(zhì)硫O
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝，其特征在于硫酸鋁二段分解是將硫酸鋁和硫酸亞鐵混合液在密閉條件下用濃度為10%-20%氨水進(jìn)行分解，一段分解產(chǎn)物為鋁銨礬；對(duì)鋁銨礬過濾洗滌后，用濃度為20%-30%的氨水進(jìn)行二段分解，使其分解產(chǎn)物為氫氧化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的一種粉煤灰高效生產(chǎn)氫氧化鋁工藝，其特征在于黃銨鐵釩法除鐵是將氧化后的硫酸鐵溶液加熱至80°C ^lOO0C，間隔30-50分鐘加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值為3.0-5.0 ;然后向溶液中加入黃銨鐵釩晶種，反應(yīng)時(shí)間為8-12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后過濾出沉淀物。
【文檔編號(hào)】C01F7/02GK103833055SQ201210492200
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】王鵬, 李來時(shí), 劉濤濤 申請(qǐng)人:沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司