利用煤矸石生产氢氧化铝和水泥工艺方法

摘要

利用煤矸石生产氢氧化铝和水泥工艺方法。属于铝硅酸盐矿物的化工开发利用方法。针对现有方法仅利用煤矸石中的氧化铝组分，提取率也仅65-85％；弃用主要组分二氧化硅；耗能高，成本高；主要组分弃用和多次水洗涤而洗涤液又未加回收造成二次污染的问题，本发明运用纯碱-烧碱联合法原理，采用纯碱和烧碱同时循环工艺，通过纯碱碱融-烧碱碱熔-水解-苛化-煅烧，实现提取煤矸石中85％的氧化铝的同时，其余组分全部转化成水泥，100％利用煤矸石生产氢氧化铝和水泥。工艺流程简洁，产品质量高、生产周期短；余热及洗涤液的回收循环利用，使生产成本大幅度降低。产品适用于造纸、油墨、印染、医药、建筑等行业；延伸开发的产品还可用于石化、橡塑、电解铝等行业。

主权项

一种利用煤矸石生产氢氧化铝和水泥的工艺方法，特征在于运用纯碱-烧碱联合法原理，采用纯碱和烧碱同时循环工艺，通过纯碱碱融-烧碱碱熔-水解-苛化-煅烧，实现提取煤矸石中氧化铝的同时，其余组分全部转化成水泥，100％利用煤矸石，生产氢氧化铝和水泥：(1)纯碱碱融：将煤矸石-纯碱混合料粉加热进行纯碱碱融，得到熔融体熟料；熔融体熟料输入水淬工序；(2)水淬：将纯碱碱融工序得到的熔融体熟料趁高温迅速进行水淬，得到固体细粒料；细粒料输入湿磨工序；(3)湿磨：将水淬工序得到的细粒料进行湿磨，得到浓浆料；浓浆料输入浆料溶解工序；(4)浆料溶解：将湿磨工序得到的浓浆料进行稀释、溶解；溶解后，过滤，得到滤饼和滤液；滤饼输入烧碱碱熔工序，滤液输入一次水解工序；(5)烧碱碱熔：将浆料溶解工序得到的滤饼，加入烧碱溶液，加热进行碱熔，得到干粉；干粉输入干粉溶解工序；(6)干粉溶解：将烧碱碱熔工序得到的干粉进行溶解；溶解后，过滤，得到滤饼和滤液；滤饼经洗涤后，输入氢氧化铝溶出工序；滤液输入一次水解工序；(7)氢氧化铝溶出：将干粉溶解工序得到的滤饼用烧碱溶液进行溶解；溶解后，过滤，得到滤饼和滤液；滤饼经洗涤作为滤渣；滤液输入一次水解工序；(8)一次水解：将浆料溶解工序、干粉溶解工序及氢氧化铝溶出工序得到的滤液合并，进行稀释水解；稀释水解结束后，过滤，得到滤饼和滤液；滤饼经洗涤输入滤饼溶解工序；滤液输入第二蒸发工序；(9)滤饼溶解：将一次水解工序得到的滤饼，用烧碱溶液进行溶解，得到溶液；溶液输入脱硅提纯工序；(10)脱硅提纯：将滤饼溶解工序得到的溶液，进行脱硅处理；脱硅处理结束后，过滤，得到滤饼脱硅渣和滤液；脱硅渣直接输入烧碱碱熔工序，与浆料溶解工序得到的滤饼一起，重新进行烧碱碱熔；滤液输入二次水解工序生产氢氧化铝；(11)二次水解：将脱硅提纯工序得到的滤液，进行稀释水解；水解结束后，过滤，得到滤饼和滤液；滤饼经洗涤、烘干、粉碎后为产品氢氧化铝；滤液输入第一蒸发工序；(12)第一蒸发：将二次水解工序得到的滤液，加热蒸发浓缩，得到浓溶液；浓溶液输入滤饼溶解工序，代替烧碱溶液进行滤饼溶解，实现部分烧碱循环；(13)第二蒸发：将一次水解工序得到的滤液，加热蒸发浓缩，得到浓溶液输入苛化工序；(14)苛化：将第二蒸发工序得到的滤液，进行苛化处理；苛化结束后，过滤，得到滤饼和滤液；滤饼输入率值调整工序；滤液分别输入配料干燥工序和第三蒸发工序；(15)配料干燥：将苛化工序得到的滤液，取需要的量与煤矸石粉混合，得到混合浆料；将混合浆料与烟道气进行混合干燥，得到煤矸石-纯碱混合料粉，循环用于下一批纯碱碱融，实现了纯碱循环；(16)第三蒸发：将苛化工序得到的滤液加热蒸发浓缩，得到浓溶液；浓溶液作为浓烧碱溶液，循环用于烧碱碱熔工序、氢氧化铝溶出工序和滤饼溶解工序，实现了全部烧碱循环；(17)率值调整：将苛化工序得到的滤饼加入率值调整原料，用水进行洗涤；洗涤后，过滤，得到滤饼和滤液；滤饼输入煅烧工序；滤液并入洗涤液，集中循环利用；(18)煅烧：将率值调整工序得到的滤饼进行煅烧，得到水泥熟料；水泥熟料输入粉碎工序；(19)粉碎：将煅烧工序得到的水泥熟料粉碎，得到产品水泥。