一种从粉煤灰生产高纯氧化铝和硅酸盐的工艺方法

摘要

本发明公开了属于粉煤灰资源化利用技术领域的一种从粉煤灰生产高纯氧化铝和硅酸盐的工艺方法。本工艺方法回收粉煤灰中的氧化铝、部分氧化硅、以及放射性粉煤灰中的铀、钍等元素，从而实现粉煤灰资源化利用及固体废物大幅度减量化，尾渣量不到原粉煤灰重量的四分之一，且本发明所生产的氧化铝和硅酸盐纯度高。本发明的工艺流程很容易工业化。

主权项

一种从粉煤灰生产高纯氧化铝和硅酸盐的工艺方法，其特征在于，包括步骤如下：（1）焙烧：将粉煤灰和碳酸钠球磨后混合均匀，用混合物质量的0～45%的水调制成浆，浆料于600～1000℃下焙烧1～6小时；冷却至室温后，用水洗涤除去未反应的碳酸钠以降低酸耗并回收碳酸钠；过滤，滤饼用酸浸取；（2）酸浸：将焙烧后的熟料和硫酸混合，搅拌下浸出氧化铝，浸出时间为30min～6小时，浸出温度为20～95℃，过滤，余渣用水洗涤，洗涤后的水和滤液合并；（3）浓缩和结晶：合并后的溶液在加热条件下浓缩，然后向溶液中加入硫酸铵；冷却，过滤，冷水洗涤硫酸铝铵，收集硫酸铝铵晶体并与室温～100℃下干燥，过滤后的母液和洗涤液合并，蒸发后，硫酸铵回用；（4）生产氧化铝：将硫酸铝铵晶体在200～900℃区间下分段加热，经过脱水、脱氨和脱硫过程，得到氧化铝；过程中生成的氨气和三氧化硫，用水吸收后又生成硫酸铵，用于步骤（3）中结晶硫酸铝铵；（5）萃取分离：用含质量浓度为1～5%的叔胺‑煤油溶液萃取分离上述步骤（3）中母液中的铀、钍、铁或钛金属离子，分步反萃，得到铀、钍、铁或钛的化合物；（6）回收硅：步骤（2）中硫酸浸取后的余渣，用质量浓度为10～30%的氢氧化钠，于120～180℃下碱溶非晶态氧化硅；浸取时间为1～5小时；脱硅液经碳分以后，可以制备白炭黑。