从粉煤灰中提取高纯氧化铝及硅胶的方法

摘要

本发明公开了一种从粉煤灰中提取高纯氧化铝及硅胶的方法，该方法包括粉煤的低温煅烧活化；三氧化二铝的水浸提；三氧化二铝和硅胶的酸提取；三氧化二铝和硅胶的分离；三氧化二铝和铁分离；烧结阶段产生的CO₂回收利用，提取过程中碱、氯化钠、酸和水的回收等工艺环节。本发明提取出的氧化铝和硅胶纯度高，均为高附加值的产品，粉煤灰中的氧化铝和二氧化硅的分离提取率均可达到90％以上，提取分离了氧化铝和二氧化硅之后的残渣量不到所用粉煤灰量的10％，整个工艺过程均在常压条件下进行，因此对设备要求条件低，本发明煅烧阶段产生的CO₂以及提取过程中所使用的碱、酸均可回收利用，因此，该项技术可实现零排放，不会形成二次污染。

主权项

1、一种从粉煤灰中提取高纯氧化铝及硅胶的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)对粉煤灰进行研磨，并使其颗粒直径为200～240目，将研磨后的粉煤灰与Na2CO3按重量百分比粉煤灰∶碳酸钠＝1∶0.5～5的比例混合、搅拌；(2)将步骤(1)形成的混合物在温度600℃～1000℃条件下煅烧0.5～2小时；(3)向烧结产物中加入适量的水，按重量百分比烧结物∶水＝1∶50～200，烧结产物中的Na2SiO3和NaAlO2被溶于水中，在温度60℃～95℃条件下浸提0.5小时～2小时后过滤；(4)向步骤(3)所得浓缩滤液中通入步骤(2)所得的CO2，炭分2小时后过滤，得到H2SiO3和Al(OH)3混合物；(5)在步骤(3)和(4)所得的滤渣中，加入工业盐酸，其固液重量百分比为1∶3～5，在提取温度为50℃～90℃条件下，提取时间20～60分钟，分离体系为酸性环境，分离体系的pH值小于3.0，提取反应后过滤，所得滤渣为硅胶，滤液为AlCl3与少量FeCl3混合溶液；(6)步骤(5)得到的AlCl3与FeCl3混合溶液经浓缩、结晶和加热分解，得到Al2O3与Fe2O3混合物，氯化氢气体通过吸收塔加水吸收回收盐酸，返回步骤(5)循环使用；(7)将Al2O3与Fe2O3混合物置入3～10％的NaOH溶液中，分离体系为碱性环境，其pH值大于8.0，体系的温度保持在60℃～90℃，反应完全后过滤，滤液为NaAlO2，滤渣为含铁残渣；(8)将步骤(7)所得滤液通入CO2，反应1小时后过滤，过滤后的滤渣为Al(OH)3，滤液为Na2CO3溶液，Na2CO3通过蒸发结晶而得以回收，返回步骤(1)循环使用；(9)将所得的Al(OH)3经800～1200℃温度条件焙烧1～3小时，得到氧化铝超细干粉；(10)将步骤(5)得到的含有H2SiO3的滤渣进行纯化、分离，得到纯净硅胶和残渣；所述高纯氧化铝是指纯度为99.86％的氧化铝，所述高纯硅胶是指二氧化硅大于90％的水合硅胶。