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一种铝灰渣除杂的方法

文章来源:kaiyuntiyu时间:2023-11-24 点击:52

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  本发明属于化合物除杂和工业废物回收利用技术领域,特别是涉及一种铝灰渣除杂的方法。

  我国是世界上金属铝产量最大的国家,仅2015年原铝产量就达到3141万吨。一般每生产一吨铝要产生30~50Kg铝灰渣,其主要成分为金属(Al、Fe、Ca、Mg等)、氧化铝、二氧化硅、氮化物、碳化物等,其中含量最多的铝和氧化铝可达10~80%。随着我们国家金属铝及铝合金的生产规模逐步扩大,铝灰渣的产生量也出现急剧增长的趋势。铝灰中含有氮化物、碳化物及氟化物等,属于有毒有害于人体健康的物质,被国家环保部列为《国家危险废物名录》,目前的直接填埋法对环境能够造成巨大危害。因此,寻找铝灰渣除杂的经济有效方法,实现铝二次资源的有效循环利用对铝工业的可持续发展和环境保护有着重要的意义。

  铝灰渣二次利用主要是提取制备氧化铝,前期的除杂工艺直接影响所获氧化铝的纯度。因此,除杂过程是利用铝灰渣制备高纯度氧化铝的关键工艺。目前,国内外铝灰渣的除杂、回收处理工艺大多分布在在以下几方面:水洗、酸洗法除杂,浮选法除杂,酸浸、焙烧法除杂,回收金属铝和氧化铝,生产硫酸铝,制备新型环境材料、耐火材料等。

  中国发明专利(CN103555955A)公开了一种铝灰的资源化利用方法,在该发明中以铝灰为原料,经过研磨筛分等工艺回收金属铝,而后分别采取了水洗、加压碱浸、常压酸浸等工艺技术,得到富氧化铝的铝灰。该工艺中铝灰经过水洗、碱浸、酸浸等步骤会造成铝大量损失,造成铝的回收率降低;并且形成的水洗液、碱洗废液、酸洗废液中含有铝,直接排放,会对环境能够造成污染。中国发明专利(CN1673084A)公开了一种用废铝灰生产氧化铝的方法,该发明将铝灰渣筛选后进行磁选除铁并脱水处理,在脱水后的铝灰中加入Na2CO3溶液,得到铝灰浆料,然后在1100~1200℃烧结后冷却并用水溶出得到铝酸钠粗溶液,再通过加温、压滤获得精铝酸钠溶液,最后通入CO2析晶得到氢氧化铝并煅烧得到氧化铝。该工艺中将铝灰渣与Na2CO3溶液混合高温焙烧,对设备的防腐蚀性要求很高,工艺也过于繁琐。中国发明专利(CN103058239A)公开了一种从粉煤灰中提取氧化铝和白炭黑的方法,在该发明中采用氢氧化钠浸提非晶态二氧化硅、碳酸化分离硅酸、硅酸钠回收、残渣烧结、盐酸浸提氧化铝和分离硅酸等步骤,实现了从粉煤灰中高效提取氧化铝和二氧化硅用来生产白炭黑和氧化铝。同样,该工艺对设备的防腐蚀性要求很高,且其工艺关键为实现氧化铝和二氧化硅的分离回收。

  综上,随着我们国家社会经济的发展,铝生产规模逐步扩大,产生的铝灰渣慢慢的变多,由于铝灰渣中铝含量可观且铝灰渣属于有毒有害于人体健康的物质,直接废弃,将会破坏环境,而除杂工艺可使铝灰渣变废为宝,因此研究铝灰渣除杂的工艺具有很大的经济意义和社会意义。

  本发明针对铝灰渣除杂时存在污染大、物耗能耗高、杂质含量高等问题,提出了一种铝灰渣除杂的方法。

  将铝灰渣研磨筛分、水洗后进行焙烧得到焙烧粉料,接着用NaOH溶液碱溶焙烧粉料,得到铝碱溶液;然后在铝碱溶液中加入稀盐酸直至溶液中沉淀量不再发生明显的变化,再进行固液分离获得AlCl3滤液;最后在AlCl3滤液中通入氨水,过滤得到氢氧化铝沉淀,最终实现铝灰渣除杂的目的。

  (1)将铝灰渣研磨筛分、水洗后,进行焙烧处理,得到一定粒度大小的焙烧粉料;此步骤(1)利用机械-化学复合法活化铝灰渣并除去铝灰渣中的Na、K、Cl、F、Si等杂质;

  (2)碱溶:将焙烧粉料加入NaOH溶液,加热条件下搅拌一段时间后,进行固液分离,除去含有Fe、Mg、Ca、Cu等沉淀的滤渣A,得到铝碱溶液;

  (3)在铝碱溶液中加入过量稀盐酸,观察溶液中沉淀,直至沉淀量不发生明显的变化,接着进行固液分离除去含有硅酸沉淀的滤渣B,得到AlCl3滤液;

  (4)在AlCl3滤液中,加入氨水调节pH值,静置反应一段时间后过滤,除去滤液,得到氢氧化铝沉淀。

  进一步地,所述步骤(1)中,研磨筛分粒度大小为20~100目;水洗时间能为1~8h,优选为3~7h;水洗温度能为25~120℃,优选为80~110℃;焙烧温度为500~1000℃,优选为650~900℃;焙烧时间为1~6h,优选为1~4h。

  该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于西北农林科技大学,未经西北农林科技大学许可,擅自商用是侵犯权利的行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】

  本发明公开了一种以高岭土为原料制备拟薄水铝石及白炭黑的方法,具体包括如下步骤:矿的煅烧活化→酸浸反应→滤液萃取后反应生成拟薄水铝石→滤饼洗涤后烘干打散得白炭黑。本发明以来源广阔的高岭土为原料制备得到拟薄水铝石及白炭黑,提高了原料的利用率和经济价值,具有广阔的应用前景。

  本发明提供一种利用粉煤灰生产氧化铝的方法,包括如下步骤:将高铝粉煤灰在高温用盐酸溶出,将得到的氯化铝溶出液与白泥分离,经过蒸发得到含杂质的AlCl

  O晶体在水蒸汽气氛下水解,控制水解温度在200℃~850℃,得到一种以氧化铝为主的非晶态物质;将获得的非晶态物质在常压条件下采用碱液溶出,溶出温度为70℃~100℃,或者在加压条件下采用碱液溶出,溶出温度为100℃~300℃,滤除渣相,最终得到铝酸钠溶液;将铝酸钠溶液经过滤,稀释,降温后进行种分分解,得到氢氧化铝;本发明所述方法大大降低由粉煤灰生产氧化铝的成本,提高氧化铝的质量,同时大量地利用了固废,缓解了我国铝土矿资源紧缺的问题;适合在工业生产里进行应用推广。

  本发明公开了一种高切削高亮度氧化铝抛光粉的制备方法,步骤包括原料酸处理,水热反应,煅烧和粉碎。本发明的有益效果是:简单而有效,可在现有设备的条件下进行;可以使氧化铝切削力增加的情况下不会影响抛光亮度;粒度可控性好,适用性很强;此发明方法制得的氧化铝抛光粉,可使不锈钢抛光速率增加40%以上,亮度增加30%。

  一种铝土矿盐酸浸出分步电解制备氧化铝及综合利用方法,包括以下步骤:将铝土矿经盐酸浸出、固液分离和提纯处理后,得到氯化铁混合溶液和氯化铝混合溶液;分别分离提纯氯化铝混合溶液和氯化铁混合溶液,得到氯化钪和氯化镓,以及氯化铝与氯化铁水溶液;设定电解电压和电流密度,将氯化铝与氯化铁水溶液分别进行两步电解,分别得到氢氧化铝、氢气和氯气;氢氧化铁、氢气和氯气;生成的氢气和氯气制备盐酸溶液返回浸出段循环利用;氢氧化铝经焙烧获得冶金级氧化铝或化学品氧化铝。本发明采用电解方法回收铝土矿中的氧化铝,处理铝土矿与传统酸法相比,取消了蒸发、浓缩及其设备,简化操作的同时,大幅度降低成本,且产物具有较高纯度。

  本发明公开了一种调控粉煤灰盐酸浸取液中钠铝比的方法,将工业酒精和盐酸同时加入到粉煤灰活化混合物中,在反应釜中经过搅拌、加热一段时间得到浸取液,再降温,经搅拌、静置和固液分离后,得到低钠铝比的溶液。本发明工艺方法简单,易于操作,可以在一定程度上完成混合液中氯化钠组分的有效分离,得到低钠铝比的粉煤灰酸浸液,以此来降低了后续提铝工序中杂质氯化钠的干扰;所述的混合溶剂可在后续的蒸发工序中通过冷凝或吸收的技术予以回收;克服了粉煤灰酸浸制取的含铝溶液中氯化钠含量高、造成氯化铝分离难的技术问题,有显著的实用性和很好的应用前景。

  本发明属于煤矸石的精细化综合利用制备无机纳米材料领域,具体是一种改性煤矸石制备γ‑Al

  的混合改性活化、工业废酸酸浸、净化除杂、超声搅拌。利用上述方法制备所需的氧化铝来自于煤矸石,无需使用工业原料,可使其生产所带来的成本得到一定效果降低。该方法原料易得、成本低廉、安全环保,能做到废弃物的多级利用和高的附加价值利用,符合现代绿色化工的要求。以改性煤矸石制备γ‑Al

  本发明公开了一种制备氧化铝类气凝胶的方法,属于化合物制备和工业废物回收利用技术领域。该方法先将铝灰渣水洗除杂、干燥筛分后获得粗铝粉料;将粗铝粉料用稀盐酸酸浸,加热搅拌一段时间后进行固液分离得到粗AlCl3溶液;然后在粗AlCl3溶液中加入NaOH溶液并调节pH值,过滤获得NaAlO2滤液;用稀盐酸调控NaAlO2滤液的pH值,获得氢氧化铝胶体;将氢氧化铝胶体与NaHCO3发泡剂混合,经焙烧获得氧化铝类气凝胶。本发明有效的利用了铝灰渣中的有效成分,制备的氧化铝类气凝胶可当作建筑保温材料,使铝灰渣得到了更充分的利用,具有原料来源广、对环境污染小、物耗能耗低、成本低等优点,适合于工业化生产。

  本发明提供的高品位铝土矿的制备方法,是一种两步氟化法利用氟化铝生产高品位铝土矿的方法,具体是先将化学浮选法中脱硅固体残渣用清水洗涤、过滤、干燥,得到不稳定氟化铝的混合物,此混合物经磨碎后得到氟化铝颗粒,再将氟化铝颗粒与铝土矿颗粒按11~13质量比例混合均匀后放入马弗炉中焙烧,控制温度为500~1200℃,同时以3~6L/min速度通入空气,焙烧时间2~5h,得到高品位铝土矿。本发明解决了氟资源短缺的问题,所得高品位铝土矿中硅元素的脱除率达到95%,铝硅比超过15,有利于提高氧化铝产品的纯度,同时降低了原料浪费以及环境污染。

  本发明适用于化合物制备领域,提供了一种氢氧化铝的制备方法,所描述的方法包括将煤矸石破碎成细小颗粒,与盐酸溶液以12.15的质量比反应于耐腐蚀容器中;过滤生成氯化物混合溶液,得到滤饼及滤液,并将滤液用氢氧化铝进行净化,产生氯化铝及氢氧化物沉淀;过滤净化的滤液,得到含有氢氧化物的滤饼及氯化铝澄清溶液;将所述氯化铝澄清溶液与氢氧化钠以10.899的质量比反应于耐腐蚀容器中,过滤由所述氯化铝澄清溶液与氢氧化钠生成的氢氧化铝沉淀及氯化钠溶液;将过滤后的氢氧化铝沉淀经洗涤压滤、干燥粉碎得到氢氧化铝。本发明有效地消除了煤矸石污染并获得了社会效益,而且降低了氢氧化铝及氯化钠的生产成本,提高了经济效益。

  本发明公开了一种以高铝粉煤灰为原料提取氧化铝的方法,具体包括以下步骤首先将粉煤灰研磨活化,然后将活化后的粉煤灰与盐酸混合搅拌,过滤,得到溶出液;向溶出液中加入氧化剂溶液,搅拌得到混合液;将甲基异丁酮、磷酸三丁酯、正辛醇、2‑乙基己醇、正戊醇混合搅拌均匀后加入稀释剂,继续搅拌,制得萃取液;将制得的混合液和萃取液混合,进行萃取,分离得到有机相和水相;向水相中加入浓氨水,常温下搅拌反应,过滤,得到的沉淀用去离子水洗涤3‑5次,80℃下干燥,得到的粉末置于马弗炉中焙烧,制得氧化铝。本发明公开的方法得到的氧化铝纯度高达99.9%,氧化铝的溶出率也得到有效改善。

  本发明公开了一种盐酸浸取粉煤灰提取氧化铝联产白炭黑的方法,利用盐酸法提取粉煤灰中的氧化铝工艺与粉煤灰提取制备白炭黑工艺进行联产,不仅可以一步法结晶析出氯化铝晶体,同时将氯化铝晶体制备工艺中剩余的浸取液进行回收利用,通过溶胶凝胶法即可制备出白炭黑产品,不仅大大节约了能源实现废物回收利用,避免了现有技术中白炭黑制备工艺复杂,需要额外加入分散剂及表面活性剂,反应过程会放出硫酸烟气影响环境等问题,同时白炭黑提取后剩余的溶液其他杂质离子(钠,钾,镁,钙等)去除的缺陷不需树脂吸附等复杂的除杂工艺即可实现回收或分离。

  本发明公开了一种利用盐酸浸取粉煤灰提取氧化铝的方法,通过在粉煤灰与盐酸浸取液中通入氯化氢气体,浸取液中的氯化铝结晶形成六水氯化铝晶体并析出,省略了氯化铝纯化过程中复杂的除铁工艺及无法实现其他杂质离子(钠,钾,镁,钙等)去除的缺陷,一步实现了氯化铝的分离纯化与结晶;同时结晶过程在室温下实现,工艺简单、能耗低,残留液中的杂质金属离子可以进一步富集进行回收,提取氧化铝的同时可以回收其他金属盐类和浸取残渣中的氧化硅,在粉煤灰提取氧化铝领域具有广泛的应用前景。

  本发明提供一种片状α‑氧化铝粉体及其制备方法。本发明将纳米勃姆石、氟化物矿化剂和无水乙醇球磨,得到混合物料;将所述混合物料与混合熔盐混合,在900~1100℃下煅烧,得到片状α‑Al2O3粉体;所述混合熔盐包括氯化钾和氯化锂。本发明采用纳米勃姆石为原料,以氟化物矿化剂为添加剂进行球磨,再以氯化钾及氯化锂混合物为熔盐介质,在900~1100℃下煅烧即可得到高纯度片状α‑Al2O3粉体。实验结果表明,本发明提供的制备方法合成温度低,制备得到的片状α‑Al2O3粉体纯度为99%以上。

  本发明公开了一种从粉煤灰中提取高纯氧化铝及白泥的方法,该方法有:煤粉炉粉煤灰的细碎;三氧化二铝的酸提取;三氧化二铝与白泥(氧化硅)的固液分离;氯化铝晶体的析出与纯化(钙、铁、镁等杂质的去除);结晶氯化铝的煅烧;煅烧阶段及氯化铝晶体的析出与纯化阶段盐酸及氯化氢气体的回收利用等工艺环节。本发明制备的氧化铝和白泥,均为高附加值产品,粉煤灰中氧化铝的提取率在85%以上,白泥可用来制备分子筛、塑料填充剂,将粉煤灰“吃干榨尽”,且工艺流程短,物料循环利用、能耗低,无二次污染,是循环经济。

  本发明公开了一种铝灰渣除杂的方法,属于化合物除杂和工业废物回收利用技术领域。该方法将铝灰渣研磨筛分、水洗后进行焙烧得到焙烧粉料,接着用NaOH溶液碱溶焙烧粉料,得到铝碱溶液;在铝碱溶液中加入稀盐酸直至溶液中沉淀量不再发生变化,再进行固液分离获得AlCl3滤液。在AlCl3滤液中通入氨水,过滤得到氢氧化铝沉淀,最终实现铝灰渣除杂的目的。本发明采用水洗、焙烧、碱溶、酸处理等工艺,能有效的除去杂质,获得较纯的氢氧化铝沉淀,为后续制备氧化铝及其他含铝产品提供高纯原料,使铝灰渣得到了更加充分的利用,具有原料来源广、对环境污染小、物耗能耗低、成本低等优点,适合于工业化生产。

  本发明涉及冶金,具体而言涉及生产氧化铝的酸性方法,并可用于处理含铝原材料(包括那些低级含铝原材料)。所述生产氧化铝的方法有:用盐酸处理含铝原材料;从上层氯化物溶液中分离六水合氯化铝晶体;并且将所述晶体在两个阶段中热分解以生产氧化铝。为了在实现高工艺产率的同时提高氧化铝的品质和降低能耗,在热分解的阶段II期间连续引入水蒸汽,其中引入的水蒸汽总质量与生产的氧化铝质量的比等于0.2~5.7。

  本发明涉及冶金,具体而言涉及生产氧化铝的酸性方法,并可用于处理低级含铝原材料。生产氧化铝的方法有:用盐酸处理含铝原材料;通过蒸发上层氯化物溶液而使六水合氯化铝结晶;并且将其热分解以形成氧化铝。为了提高氧化铝的品质并降低能耗,在平均粒度为250~500微米的六水合氯化铝种晶存在下添加氯化钙进行结晶,其中上层溶液中氯化钙总质量与计算的氧化铝质量的比等于2~4。

  本发明属于提取氧化铝技术领域,具体的讲公开了一种盐酸法生产氧化铝的工艺,其制备工艺为:含铝矿物经过破碎、磨矿后与盐酸混合进入酸溶出系统;酸溶后进行酸渣分离,得到酸渣和氯化铝粗液,酸渣经过洗涤后送堆场堆存,氯化铝粗液精滤后得到氯化铝;氯化铝经过蒸发浓缩后,进入氯化铝酸析系统;酸析得到的氯化铝结晶经过分离洗涤,送氯化铝煅烧系统;氯化铝结晶经过煅烧后得到氧化铝产品。该工艺特别适用于粉煤灰、高硅铝土矿、霞石、粘土、高岭土等非铝土矿资源的酸法生产氧化铝的工艺,所制备的氧化铝达到或优于国家标准冶金级氧化铝一级品,完全满足电解铝的要求。

  本发明公开了一种以高岭土为原料制备拟薄水铝石和氧化铝的方法。制备拟薄水铝石的方法有如下步骤:(1)矿的煅烧和浸取、(2)萃取滤液、(3)配制偏铝酸钠溶液、(4)生成拟薄水铝石。本发明以来源丰富、价廉的高岭土为原料合成拟薄水铝石和纳米氧化铝,提高了非金属矿的利用率,附加值高,具有工业化应用前景。

  一种铝土矿酸法生产氧化铝的方法,按以下步骤进行:(1)选取铝硅比为1.5~5或氧化铁重量含量为10~50%的铝土矿为原料,粉碎后置于密闭容器浸出,浸出时吹入氯化氢气体;(2)在浸出液中加入磷酸三丁酯和磺化煤油进行萃取,萃取后获得萃取相和萃余相;(3)将上述的氯化铝溶液与萃取相分离,然后将氯化铝溶液加热分解,热解温度为400~900℃,热解时间为5~60min,获得氯化铝和氯化氢气体。萃取相经反萃取后获得氯化铁溶液,热解获得氧化铁。本发明实现了低品位矿和高铁铝土矿的有效处理,资源利用率高,实现了铝、铁、硅等有价元素的综合利用;在浸出过程中采用连续喷吹方式加入氯化氢能够加大配矿量提供生产能力。

  C01F 金属铍、镁、铝、钙、锶、钡、镭、钍的化合物,或稀土金属的化合物