專利名稱：一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用工業(yè)固體廢棄物生產(chǎn)氧化鋁的方法，尤其涉及一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法。
背景技術(shù)：
粉煤灰是燃煤電廠排出的固體廢棄物。2008年我國粉煤灰年排放量高達3億噸，我國粉煤灰的總堆存量有五、六十幾億噸。大量粉煤灰的排放不僅侵占大量土地，而且嚴重污染環(huán)境，構(gòu)成了對生態(tài)和環(huán)境的雙重破壞。因此開展粉煤灰的綜合利用具有重大現(xiàn)實意義和長遠戰(zhàn)略意義。同樣，我國是一個鋁土礦資源不富有的國家，按目前氧化鋁產(chǎn)量的增長速度和鋁土礦開采速度，即使考慮到遠景儲量，我國的鋁土礦的年限也很難達到30年。所以，解決這種資源危機的方法有兩種:一是合理利用現(xiàn)有鋁土礦資源；二是積極找尋并利用其他含鋁資源。而氧化鋁是粉煤灰的主要成分之一，其質(zhì)量分數(shù)一般為159Γ40%，最高可達58%。所以，開展從粉煤灰中提取氧化鋁的研究工作可以解決粉煤灰的污染，變廢為寶。目前，從粉煤灰中提取氧化鋁的方法主要有堿法、酸法和氨法。比較成熟的有石灰石燒結(jié)法和堿石灰燒結(jié)法，此兩者通稱為堿法。2004年12月內(nèi)蒙古自治區(qū)科技廳召開了蒙西高新技術(shù)集團有限公司研究開發(fā)的“粉煤灰提取氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥產(chǎn)業(yè)化技術(shù)”項目科技成果鑒定會，采用的就是石灰石燒結(jié)法，大唐國際有限公司則采用改進的堿石灰燒結(jié)法處理粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁。但堿法提取粉煤灰中氧化鋁存在一些問題，主要是①燒結(jié)法產(chǎn)生的硅鈣渣，只能用做水泥原料，每生產(chǎn)I噸的氧化鋁要產(chǎn)生數(shù)倍于粉煤灰的硅鈣渣，而水泥有其相應(yīng)的銷售半徑，如果當?shù)貨]有大型的水泥工業(yè)支持將會造成二次污染；②燒結(jié)法只提取了粉煤灰中的氧化鋁，其二氧化硅的利用價值低。③燒結(jié)法處理粉煤灰設(shè)備投資大，能耗高，成本高。
由于粉煤灰的鋁硅比很低，一般都小于1，所以采用酸法處理粉煤灰原則上更合理。酸或酸性化合物與粉煤灰中的氧化鋁反應(yīng)生成的鋁鹽，鋁鹽溶解后進入溶液，硅不與酸或酸性化合物反應(yīng)，完全留在固相渣中。酸法處理粉煤灰可以克服燒結(jié)法的不足，不會產(chǎn)生多于原料粉煤灰的固體廢物，而且提取氧化鋁后，二氧化硅會富集，渣中其含量能達到80^90% (按氧化鋁提取率85%計)，這樣更有利于其利用。粉煤灰中氧化鋁提取率是指焙燒后溶解在溶液中的氧化鋁與粉煤灰中氧化鋁的比值。酸法包括硫酸法和鹽酸法，其中氟氨助溶酸浸法比較成熟，可以獲得較高的氧化鋁提取率，但由于要加入氟氨，在生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生氨氣和氟化氫有毒氣體，對周圍環(huán)境和勞動安全帶來不利影響，而且由于酸法設(shè)備腐蝕嚴重，造價高昂等問題的影響，一直未產(chǎn)業(yè)化。氨法為硫酸銨粉煤灰混合焙燒法，具有以下優(yōu)點①提取氧化鋁后的高硅渣經(jīng)過處理可以作為高硅填料，也可以用來制備白炭黑等硅系列產(chǎn)品，由于不含堿可以直接用于生產(chǎn)水泥；提取氧化鋁過程中產(chǎn)生的高鐵渣可以作為煉鐵原料，粉煤灰中的鋁、硅、鐵均得到了有效利用反應(yīng)體系為弱酸體系，設(shè)備較容易解決，利于產(chǎn)業(yè)化；③制備過程為減量過程，渣量小。但目前形成的氨法均存在一些不足和問題:比如專利CN100457628C “粉煤灰中提取氧化鋁同時聯(lián)產(chǎn)白炭黑”中提到采用在600~700℃焙燒1~ 2h進行活化，這樣雖然可以是粉煤灰中氧化鋁提取率較高，但粉煤灰的加熱升溫和降溫過程能耗高，而且后續(xù)采用“堿溶一碳分”工藝處理氨水或氨氣沉淀出的氫氧化鋁和氫氧化鐵的混合物，將氫氧化鋁重新溶解在沉淀，造成流程長成本高；其它一些專利中熟料產(chǎn)物為硫酸鋁銨，硫酸鋁銨溶解度小，需要大量的水進行溶出，這些水都需要蒸發(fā)排出，蒸發(fā)能耗和成本高；在目前的一些專利中都忽略了氨沉淀出的氫氧化鋁固相中都含有硫酸根，不能用熱水洗滌去除，硫酸根的存在會對氫氧化鋁焙燒產(chǎn)生危害。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，目的是不添加任何助劑，取消高耗能的焙燒活化，同時保證不降低粉煤灰中氧化鋁提取率。為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于包括下述步驟:
生料制備:將粉煤灰與硫酸銨混合，制備成生料，其中硫酸銨與粉煤灰中的氧化鋁的重量比為4 7:1 ;
熟料燒成:將生料加熱至350~650°C，燒成時間控制在0.5 5h，制成含硫酸鋁的熟料和
氨氣；
熟料溶出:熟料用熱水或洗液進行溶出，溶出時間0.Γ51ι，鋁以硫酸鋁的形式進入溶液，硅留在殘渣中形成高硅渣；
高硅渣分離洗滌:熟料溶出后的漿液進行固液分離和逆流洗滌，溶液為硫酸鋁溶液，洗后渣為高硅渣；
硫酸鋁溶液一次除鐵:采用加入氧化劑的針鐵礦法對溶出的硫酸鋁溶液進行一次除鐵，將鐵離子濃度降低至4g/L以下，一次除鐵后溶液進行二次除鐵或進行一次除鐵精制液還原，一次除鐵洛為高鐵洛；
硫酸鋁溶液二次除鐵:采用通氧凈化除鐵方式對一次除鐵精制液進行二次除鐵，使鐵離子濃度降至30mg/L以下，得硫酸鋁精制溶液；
一次除鐵精制液還原:在一次除鐵精制液中加入還原劑，進行除鐵精制液還原，使其中的三價鐵離子全部轉(zhuǎn)化為二價鐵離子；
硫酸招溶液分解:向二次除鐵后的硫酸招精制溶液或一次除鐵還原后精制液中通熟料燒成工序得到的氨氣或氨水，得到粗氫氧化鋁和硫酸銨溶液；
粗氫氧化鋁分離洗滌:硫酸鋁溶液分解后的漿液進行固液分離和粗氫氧化鋁洗滌，液體為硫酸銨溶液，固體為粗氫氧化招;
粗氫氧化鋁脫硫:硫酸鋁溶液分解得到的粗氫氧化鋁采用堿性溶液進行脫硫，得到無硫酸根氫氧化鋁；
氫氧化鋁分離洗滌:脫硫后的漿液進行固液分離和氫氧化鋁洗滌，固體為氫氧化鋁； 氫氧化招焙燒:氫氧化招在900~l300°C下焙燒得到成品氧化招。所述的生料制備是采用直接混合或磨制混合的方式將粉煤灰與硫酸銨混合在一起。所述的磨制混合采用濕磨或干磨。
所述的熟料溶出采用磨機溶出或攪拌溶出中的一種。所述的磨機溶出采用一段磨溶出或兩段磨溶出中的一種。所述的攪拌溶出采用間斷攪拌溶出或連續(xù)攪拌溶出中的一種。所述的高硅渣分離采用真空分離、沉降分離或加壓分離中的一種。所述的高硅渣洗滌采用一級、二級或多級逆流洗滌中的一種。所述的硫酸鋁溶液一次除鐵中氧化劑采用壓縮空氣、氧氣或雙氧水中的一種。所述的硫酸鋁溶液一次除鐵中針鐵礦法采用的中和劑為氨水、氨氣、石灰或煤灰中的一種。所述的硫酸鋁溶液二次除鐵中氧化劑采用氧氣或雙氧水中的一種。所述的硫酸鋁溶液二次除鐵中采用的中和劑為氨水、氨氣或氫氧化鋁洗液中的一種。所述的硫酸鋁溶液一次除鐵和硫酸鋁溶液二次除鐵中高鐵渣的分離洗滌采用真空分離、沉降分離或加壓分離中 的一種。所述的一次除鐵精制液還原采用的還原劑為硫化鐵、單質(zhì)硫、三氧化硫、硫化氫或硫化亞鐵中的一種。 所述的粗氫氧化鋁分離洗滌采用真空分離、沉降分離或加壓分離中的一種。所述的粗氫氧化鋁脫硫采用碳酸鈉、氫氧化鈉、石灰乳或氨水中的一種作為脫硫劑。所述的氫氧化鋁分離洗滌采用真空分離、沉降分離或加壓分離中的一種。所述的氫氧化鋁焙燒采用回轉(zhuǎn)窯焙燒、流態(tài)化焙燒或氣態(tài)懸浮焙燒中的一種。所述的成品氧化鋁符合冶金級氧化鋁標準。所述的氫氧化鋁分離得到的硫酸銨溶液進行蒸發(fā)，得到適合配料的硫酸銨溶液或硫酸銨晶體；硫酸銨溶液蒸發(fā)采用降膜蒸發(fā)、強制循環(huán)蒸或自然循環(huán)蒸發(fā)中的一種或幾種的組合。所述的硫酸銨溶液蒸發(fā)產(chǎn)生的硫酸銨晶體采用離心分離、真空分離、沉降分離或加壓分離中的一種。本發(fā)明的優(yōu)點效果:本發(fā)明不添加任何助劑，粉煤灰不需高溫焙燒活化，可有效提取粉煤灰中氧化鋁，氧化鋁的提取率可達到85%以上，采用溶出液除鐵技術(shù)，簡化工藝流程取消后續(xù)堿液處理，采用先進的氫氧化鋁脫硫技術(shù)，使氫氧化鋁焙燒過程不產(chǎn)生三氧化硫，降低煙氣處理難度和焙燒爐材質(zhì)要求。本發(fā)明焙燒熟料產(chǎn)物為硫酸鋁，產(chǎn)物為硫酸鋁銨相比可以用較少水進行溶出。本發(fā)明工藝流程中實現(xiàn)了硫酸銨循環(huán)，通過循環(huán)可以一批批的提取粉煤灰中氧化鋁，整個過程沒有廢氣、廢液的排出，粉煤灰提取氧化鋁后的高硅渣主要成分是二氧化硅，易于利用，高鐵渣可作為煉鐵原料供給煉鐵行業(yè)。本發(fā)明反應(yīng)體系為弱酸體系，設(shè)備容易解決，利于產(chǎn)業(yè)化。
圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。實施例1
原料粉煤灰組成為=Al2O3:41%、SiO2:48%、Fe2O3:3.3%、CaO:3.3%、TiO2:1.3%、MgO:
0.2%。原料粉煤灰的成分也可以采用其它組成成分，這不能用于限定本發(fā)明的保護范圍。取IOOOg上述組成的原料粉煤灰，將粉煤灰與硫酸銨溶液混合濕磨得到生料，其中硫酸銨與粉煤灰中的氧化鋁的重量比為5:1 ;將生料加熱至450°C，保溫lh，制成含硫酸鋁的熟料和氨氣，氨氣采用洗液回收制備氨水；燒成的熟料在熱水中用一段磨機溶出
0.5h，鋁以硫酸鋁的形式進入溶液，硅留在殘渣中形成高硅渣；溶出后漿液經(jīng)加壓分離一級逆流洗滌，液體為硫酸鋁溶液，固體為高硅渣；硫酸鋁溶液進行一次除鐵，采用壓縮空氣作為氧化劑，采用石灰作為中和劑，將溶液中鐵離子降低到3.9g/L。除鐵后漿液采用真空分離洗滌，固體為高鐵渣，液體進行二次除鐵，采用氧氣作為氧化劑，采用氨水作為中和劑，溶液中鐵離子降低到29mg/L，除鐵后漿液采用加壓分離洗滌，固體返回生料配料，向除鐵后的硫酸鋁溶液中加入熟料燒成產(chǎn)生的氨氣回收得到的氨水，使溶液分解得到粗氫氧化鋁漿液，采用真空分離和洗滌，固體為粗氫氧化鋁，液體為硫酸銨溶液；粗氫氧化鋁采用氨水進行脫硫，得到脫硫氫氧化鋁漿液，采用沉降分離和洗滌得到無硫氫氧化鋁；硫酸銨溶液采用降膜蒸發(fā)后，經(jīng)加壓分離得到硫酸銨返回生料制備，循環(huán)使用；無硫氫氧化鋁在900°C采用回轉(zhuǎn)窯進行焙燒，得到氧化鋁。粉煤灰中氧化鋁提取率為86%。實施例2
取IOOOg實施例1中組成的原料粉煤灰，將粉煤灰與硫酸銨溶液混合干磨得到生料，其中硫酸銨與粉煤灰中的氧化鋁的重量比為6:1 ;將生料加熱至500°C，保溫0.5h，制成含硫酸鋁的熟料和氨氣，氨氣回收；燒成的熟料在洗液中用二段磨機溶出3h，鋁以硫酸鋁的形式進入溶液，硅留在殘渣中形 成高硅渣；溶出后漿液經(jīng)沉降分離四級逆流洗滌，液體為硫酸招溶液，固體為高娃洛；硫酸招溶液進行一次除鐵，采用氧氣作為氧化劑，采用氨水作為中和劑，將溶液中鐵離子降低到0.5g/L。除鐵后漿液采用加壓分離洗滌，固體為高鐵渣，液體進行二次除鐵，采用雙氧水作為氧化劑，采用氨氣作為中和劑，溶液中鐵離子降低到20mg/L，除鐵后漿液采用真空分離洗滌，固體返回生料配料，向除鐵后的硫酸鋁溶液中加入熟料燒成產(chǎn)生的氨氣回收得到的氨氣，使溶液分解得到粗氫氧化鋁漿液，采用加壓分離和洗滌，固體為粗氫氧化鋁，液體為硫酸銨溶液；粗氫氧化鋁采用碳酸鈉進行脫硫，得到脫硫氫氧化鋁漿液，采用沉降分離和洗滌得到無硫氫氧化鋁；硫酸銨溶液采用強制循環(huán)蒸發(fā)后，經(jīng)離心分離得到硫酸銨返回生料制備，循環(huán)使用；無硫氫氧化鋁在1150°C采用氣態(tài)懸浮焙燒，得到氧化鋁。粉煤灰中氧化鋁提取率為87%。實施例3
取IOOOg實施例1中組成的原料粉煤灰，將粉煤灰與硫酸銨直接混合，其中硫酸銨與粉煤灰中的氧化鋁的重量比為7:1 ;將生料加熱至350°C，保溫5h，制成含硫酸鋁的熟料和氨氣，氨氣采用水回收制備氨水；燒成的熟料在熱水中用連續(xù)攪拌溶出5h，鋁以硫酸鋁的形式進入溶液，硅留在殘渣中形成高硅渣；溶出后漿液經(jīng)真空分離三級逆流洗滌，液體為硫酸招溶液，固體為高娃洛；硫酸招溶液進行一次除鐵，采用雙氧水作為氧化劑，采用煤灰作為中和劑，將溶液中鐵離子降低到lg/L以下。除鐵后漿液采用沉降分離洗滌，固體為高鐵渣，液體進行二次除鐵，采用雙氧水作為氧化劑，采用氫氧化鋁洗液作為中和劑，溶液中鐵離子降低到10mg/L，除鐵后漿液采用沉降分離洗滌，固體返回生料配料，向除鐵后的硫酸鋁溶液中加入熟料燒成產(chǎn)生的氨氣回收得到的氨水，使溶液分解得到粗氫氧化鋁漿液，采用沉降分離和洗滌，固體為粗氫氧化鋁，液體為硫酸銨溶液；粗氫氧化鋁采用氫氧化鈉進行脫硫，得到脫硫氫氧化鋁漿液，采用加壓分離和洗滌得到無硫氫氧化鋁；硫酸銨溶液采用自然循環(huán)蒸發(fā)后，經(jīng)沉降分離得到硫酸銨返回生料制備，循環(huán)使用；無硫氫氧化鋁在1050°C采用流態(tài)化焙燒，得到氧化鋁。粉煤灰中氧化鋁提取率為85%。實施例4
取IOOOg實施例1中組成的原料粉煤灰，將粉煤灰與硫酸銨溶液混合干磨得到生料，其中硫酸銨與粉煤灰中的氧化鋁的重量比為4:1 ;將生料加熱至650°C，保溫3h，制成含硫酸鋁的熟料和氨氣，氨氣采用洗液回收制備氨水；燒成的熟料在洗液中用間斷攪拌溶出
0.lh，鋁以硫酸鋁的形式進入溶液，硅留在殘渣中形成高硅渣；溶出后漿液經(jīng)真空分離一級逆流洗滌，液體為硫酸鋁溶液，固體為高硅渣；硫酸鋁溶液進行一次除鐵，采用壓縮空氣作為氧化劑，采用石灰作為中和劑，將溶液中鐵離子降低到2g/L。除鐵后漿液采用真空分離洗滌，固體為高鐵洛，液體進行二次除鐵，采 用雙氧水作為氧化劑，采用氨氣作為中和劑，溶液中鐵離子降低到28mg/L，除鐵后漿液采用真空分離洗滌，固體返回生料配料，向除鐵后的硫酸鋁溶液中加入熟料燒成產(chǎn)生的氨氣回收得到的氨水，使溶液分解得到粗氫氧化鋁漿液，采用真空分離和洗滌，固體為粗氫氧化鋁，液體為硫酸銨溶液；氫氧化鋁采用石灰乳進行脫硫，得到脫硫氫氧化鋁漿液，采用真空分離和洗滌得到無硫氫氧化鋁；硫酸銨溶液采用降膜蒸發(fā)和強制循環(huán)蒸發(fā)組合，經(jīng)真空分離得到硫酸銨返回生料制備，循環(huán)使用；無硫氫氧化鋁在1200°C采用流態(tài)化焙燒，得到氧化鋁。粉煤灰中氧化鋁提取率為88%。實施例5
取IOOOg實施例1中組成的原料粉煤灰，將粉煤灰與硫酸銨溶液混合濕磨得到生料，其中硫酸銨與粉煤灰中的氧化鋁的重量比為6.5:1 ;將生料加熱至650°C，保溫1.5h，制成含硫酸鋁的熟料和氨氣，氨氣采用洗液回收制備氨水；燒成的熟料在洗液中用間斷攪拌溶出1.5h，鋁以硫酸鋁的形式進入溶液，硅留在殘渣中形成高硅渣；溶出后漿液經(jīng)真空分離二級逆流洗滌，液體為硫酸鋁溶液，固體為高硅渣；硫酸鋁溶液進行一次除鐵，采用壓縮空氣作為氧化劑，采用氨氣作為中和劑，將溶液中鐵離子降低到2.5g/L。除鐵后漿液采用真空分離洗滌，固體為高鐵渣，液體進行二次除鐵，采用雙氧水作為氧化劑，采用氨氣作為中和齊U，溶液中鐵離子降低到25mg/L，除鐵后漿液采用加壓分離洗滌，固體返回生料配料，向除鐵后的硫酸鋁溶液中加入熟料燒成產(chǎn)生的氨氣回收得到的氨水，使溶液分解得到粗氫氧化鋁漿液，采用真空分離和洗滌，固體為粗氫氧化鋁，液體為硫酸銨溶液；粗氫氧化鋁采用石灰乳進行脫硫，得到脫硫氫氧化鋁漿液，采用真空分離和洗滌得到無硫氫氧化鋁；硫酸銨溶液采用降膜蒸發(fā)和強制循環(huán)蒸發(fā)組合，經(jīng)真空分離得到硫酸銨返回生料制備，循環(huán)使用；無硫氫氧化鋁在1300°C采用流態(tài)化焙燒，得到氧化鋁。粉煤灰中氧化鋁提取率為85%。實施例6
實施例1中的硫酸招溶液二次除鐵步驟改為一次除鐵精制液還原，一次除鐵精制液還原采用的還原劑為硫化鐵，一次除鐵精制液還原后進行硫酸鋁溶液分解。其它同實施例1相同。實施例7實施例6中的還原劑為單質(zhì)硫，其它同實施例6相同。實施例8
實施例6中的還原劑為三氧化硫,其它同實施例6相同。實施例9
實施例6中的還原劑為硫化亞鐵，其它同實施例6相同。上述實施例中的高硅渣的主要成分為二氧化硅，用于制備白炭黑或其它高硅填料。高鐵渣的主要成分為氧化鐵，用于煉鐵。上文中對本發(fā)明申請的具體實施方式
進行了示例性描述，但本發(fā)明的保護范圍是由下面的權(quán)利要求書來限定的，而不受本 發(fā)明申請中實施例所限。
權(quán)利要求
1.一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于包括下述步驟: 生料制備:將粉煤灰與硫酸銨混合，制備成生料，其中硫酸銨與粉煤灰中的氧化鋁的重量比為4 7:1 ; 熟料燒成:將生料加熱至35(T650°C，燒成時間控制在0.5 5h，制成含硫酸鋁的熟料和氨氣； 熟料溶出:熟料用熱水或洗液進行溶出，溶出時間0.Γ51ι，鋁以硫酸鋁的形式進入溶液，硅留在殘渣中形成高硅渣； 高硅渣分離洗滌:熟料溶出后的漿液進行固液分離和逆流洗滌，溶液為硫酸鋁溶液，洗后渣為高硅渣； 硫酸鋁溶液一次除鐵:采用加入氧化劑的針鐵礦法對溶出的硫酸鋁溶液進行一次除鐵，將鐵離子濃度降低至4g/L以下，一次除鐵后溶液進行二次除鐵或進行一次除鐵精制液還原，一次除鐵洛為高鐵洛； 硫酸鋁溶液二次除鐵:采用通氧凈化除鐵方式對一次除鐵精制液進行二次除鐵，使鐵離子濃度降至30mg/L以下，得硫酸鋁精制溶液； 一次除鐵精制液還原:在一次除鐵精制液中加入還原劑，進行除鐵精制液還原，使其中的三價鐵離子全部轉(zhuǎn)化為二價鐵離子； 硫酸招溶液分解:向二次除鐵后的硫酸招精制溶液或一次除鐵還原后精制液中通熟料燒成工序得到的氨氣或氨水，得到粗氫氧化鋁和硫酸銨溶液； 粗氫氧化鋁分離洗滌:硫酸鋁溶液分解后的漿液進行固液分離和粗氫氧化鋁洗滌，液體為硫酸銨溶液，固體為粗氫氧化招; 粗氫氧化鋁脫硫:硫酸鋁溶液分解得到的粗氫氧化鋁采用堿性溶液進行脫硫，得到無硫酸根氫氧化鋁； 氫氧化鋁分離洗滌:脫硫后的漿液進行固液分離和氫氧化鋁洗滌，固體為氫氧化鋁； 氫氧化招焙燒:氫氧化招在90(Tl300°C下焙燒得到成品氧化招。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的生料制備是采用直接混合或磨制混合的方式將粉煤灰與硫酸銨混合在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的磨制混合采用濕磨或干磨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的熟料溶出采用磨機溶出或攪拌溶出中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的磨機溶出采用一段磨溶出或兩段磨溶出中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的攪拌溶出采用間斷攪拌溶出或連續(xù)攪拌溶出中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的高硅渣分離采用真空分離、沉降分離或加壓分離中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的高硅渣洗滌采用一級、二級或多級逆流洗滌中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的硫酸鋁溶液一次除鐵中氧化劑采用壓縮空氣、氧氣或雙氧水中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的硫酸鋁溶液一次除鐵中針鐵礦法采用的中和劑為氨水、氨氣、石灰或煤灰中的一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的硫酸鋁溶液二次除鐵中氧化劑采用氧氣或雙氧水中的一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的硫酸鋁溶液二次除鐵中采用的中和劑為氨水、氨氣或氫氧化鋁洗液中的一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的硫酸鋁溶液一次除鐵和硫酸鋁溶液二次除鐵中高鐵渣的分離洗滌采用真空分離、沉降分離或加壓分離中的一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的一次除鐵精制液還原采用的還原劑為硫化鐵、單質(zhì)硫、三氧化硫、硫化氫或硫化亞鐵中的一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的粗氫氧化鋁分離洗滌采用真空分離、沉降分離或加壓分離中的一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的粗氫氧化鋁脫硫采用碳酸鈉、氫氧化鈉、石灰乳或氨水中的一種作為脫硫劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的粗氫氧化鋁分離洗滌采用真空分離、沉降分離或加壓分離中的一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的氫氧化鋁焙燒采用回轉(zhuǎn)窯焙燒、流態(tài)化焙燒或氣態(tài)懸浮焙燒中的一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的成品氧化鋁符合冶金級氧化鋁標準。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的氫氧化鋁分離得到的硫酸銨溶液進行蒸發(fā)，得到適合配料的硫酸銨溶液或硫酸銨晶體；硫酸銨溶液蒸發(fā)采用降膜蒸發(fā)、強制循環(huán)蒸或自然循環(huán)蒸發(fā)中的一種或幾種的組合。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于所述的硫酸銨溶液蒸發(fā)產(chǎn)生的硫酸銨晶體采用離心分離、真空分離、沉降分離或加壓分離中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用工業(yè)固體廢棄物生產(chǎn)氧化鋁的方法，尤其涉及一種粉煤灰硫酸銨混合焙燒生產(chǎn)氧化鋁的方法。包括下述步驟生料制備、熟料燒成、熟料溶出、高硅渣分離洗滌、硫酸鋁溶液一次除鐵、硫酸鋁溶液二次除鐵、一次除鐵精制液還原、硫酸鋁溶液分解、粗氫氧化鋁分離洗滌、粗氫氧化鋁脫硫、氫氧化鋁分離洗滌和氫氧化鋁焙燒。本發(fā)明的優(yōu)點效果本發(fā)明不添加任何助劑，粉煤灰不需高溫焙燒活化，可有效提取粉煤灰中氧化鋁，氧化鋁的提取率可達到85%以上。
文檔編號C01F7/02GK103086408SQ20131002669
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者李來時, 王鵬, 劉濤濤, 廖新勤 申請人:沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司