一種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法，屬于爐渣資源利用領(lǐng)域，以使高鈣爐渣得到有效、全面的利用。所述方法包括：將高鈣爐渣中的碳粒分離除去，得到玻璃渣體；將所述玻璃渣體溶于酸液中，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；將所述第一濾渣洗滌至濾液pH=1-3.5，濾過，將濾液與所述酸浸提液合并得到酸提取液；向洗滌后的所述第一濾渣中加入堿液，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣，將所述第二濾渣洗滌，濾過，將濾液與所述堿浸提液合并得到堿提取液；收集所述酸提取液和所述堿提取液。本發(fā)明可用于高鈣爐渣的回收利用中。
【專利說明】一種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及爐渣資源利用領(lǐng)域，尤其涉及一種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】 [0002]煤炭氣化是煤炭利用的主要內(nèi)容之一，而氣流床氣化則是煤炭氣化的一種重要形式。隨著氣化技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)多采用氣流床氣化爐技術(shù)。煤灰分在高溫氣流床氣化過程中熔融為液態(tài)渣然后流出排渣口。為了避免液態(tài)渣黏度過高或過低而引起的排渣口堵塞或掛壁難的現(xiàn)象，通常要求氣化原料鈣含量適宜，以使其達(dá)到較佳的黏度狀態(tài)。由于此時得到的爐渣相對于普通爐渣而言，具有較高的鈣含量，所以也將這種爐渣稱為高鈣爐渣。
[0003]由于這種高鈣爐渣具有較高的活化能，所以具有較高的附加利用值?，F(xiàn)有技術(shù)中還沒有有效針對高鈣爐渣中的礦物質(zhì)進(jìn)行提取的方法，由于高鈣爐渣含水量高、殘?zhí)级?、玻璃渣體耐磨性好，因此若采用和提取普通爐渣礦物質(zhì)一樣的方法，如粉碎、燒結(jié)法進(jìn)行前處理，不但需要額外的處理步驟，花費(fèi)較高的成本，而且效果較差，所以并不適用于高鈣爐渣中的礦物質(zhì)的提取，這不但限制了通過氣流床氣化處理得到的大部分副產(chǎn)物高鈣爐渣的充分利用，還使得現(xiàn)有的高鈣爐渣多直接被堆放或填埋，造成很大程度上的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法，以使高鈣爐渣得到有效、全面的利用。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法，包括，
[0007]步驟S1:將高鈣爐渣中的碳粒分離除去，得到玻璃渣體；
[0008]步驟S2:將所述玻璃渣體溶于酸液中，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；
[0009]步驟S3:將所述第一濾渣洗滌至濾液pH=l_3.5，濾過，將濾液與所述酸浸提液合并得到酸提取液；
[0010]步驟S4:向洗滌后的所述第一濾渣中加入堿液，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣，將所述第二濾渣洗滌，濾過，將濾液與所述堿浸提液合并得到堿提取液；
[0011]步驟S5:收集所述酸提取液和所述堿提取液。
[0012]可選的，所述步驟S2中的所述酸液為鹽酸。
[0013]可選的，所述步驟S2具體為:
[0014]將所述玻璃渣體溶于質(zhì)量百分比濃度為28-37%的鹽酸中，不斷攪拌，在75_95°C溫度下，浸提時間為30-120min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣。
[0015]可選的，所述步驟S2中所述鹽酸和所述玻璃渣體的液固比為2.5_6ml/g。
[0016]可選的，所述步驟S2中的所述鹽酸濃度為32-37%，所述溫度為85_90°C，所述浸提時間為40-80min。[0017]可選的，所述步驟S2中的所述鹽酸和所述玻璃渣體的液固比為3.5_4ml/g。
[0018]可選的，所述步驟S3中的所述ρΗ=2.5-3。
[0019]可選的，所述步驟S4中的所述堿液為氫氧化鈉。
[0020]可選的，所述步驟S4具體為:
[0021]向洗滌后的所述第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為9-30%的氫氧化鈉，不斷攪拌，在70-100°C溫度下，浸提時間為20-200min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣，并將所述第二濾渣洗滌、濾過，將濾液與所述堿浸提液合并得到堿提取液。
[0022]可選的，所述步驟S4中所述氫氧化鈉和所述第一濾渣的液固比為3_13ml/g。
[0023]可選的，所述步驟S4中的所述氫氧化鈉濃度為13-21%，所述溫度為90_95°C，所述浸提時間為40-70min。
[0024]可選的，所述步驟S4中的所述氫氧化鈉和所述第一濾渣的液固比為6-llml/g。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法。該方法在將碳粒分離除去后，僅通過酸堿聯(lián)合法就可得到多種礦物質(zhì)。該方法與現(xiàn)有方法相比，在分離除去碳粒之后，不需再對玻璃渣體進(jìn)行前處理，可直接用于反應(yīng)中，且玻璃渣在反應(yīng)后所剩余的殘渣可根據(jù)需要作為原料循環(huán)使用，其含量也僅為高鈣爐渣總量的5-10%，使其得到了充分利用。此外，從高鈣爐渣中提取得到的礦物質(zhì)，即鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉，由于它們的回收率和純度均較高，且市場的需求量大，這也使高鈣爐渣獲得了較高的經(jīng)濟(jì)利用價值?？傮w而言，該方法簡單 、效益高、可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，可使高鈣爐渣得到有效、全面的利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例提供的這種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法，所述方法包括，
[0030]步驟S1:將高鈣爐渣中的碳粒分離除去，得到玻璃渣體。
[0031]高鈣爐渣是通過氣流床氣化處理得到的副產(chǎn)物，與普通爐渣相比，具有較高的鈣含量，其鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于8%。在將碳粒從高鈣爐渣中分離除去后，得到的部分即為玻璃渣體。本步驟中得到的所述玻璃渣體不需要再經(jīng)過燒結(jié)、添加助劑等前處理過程就可直接用于酸堿反應(yīng)中。
[0032]在本步驟中，可通過水洗的方法將玻璃渣體從高鈣爐渣中分離出來?？梢岳斫獾氖牵景l(fā)明實(shí)施例并不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要來具體選擇從高鈣爐渣中分離除去碳粒的方法。
[0033]步驟S2:將所述玻璃渣體溶于酸液中，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣。[0034]在本實(shí)施例中，由于上述步驟中得到的所述玻璃渣體無需再進(jìn)行前處理，可直接用于酸堿反應(yīng)中，所以在本步驟中可將所述玻璃渣體溶于酸中，對其進(jìn)行濾過，以得到酸浸提液和第一濾渣。本步驟中所選用的酸為鹽酸，以使所述玻璃渣體內(nèi)的有效物質(zhì)得到更好地溶出。
[0035]本步驟具體為:將所述玻璃渣體溶于質(zhì)量百分比濃度為28-37%的鹽酸中，不斷攪拌，在75-95°C溫度下，浸提時間為30-120min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣。優(yōu)選的，所述鹽酸濃度為32-37%，所述溫度為85-90°C，所述浸提時間為40_80min。本步驟中，所選用的酸為較濃的酸，而不是稀酸，這是因為若采用稀酸，所述玻璃渣體中的二氧化硅會以膠狀形式與溶液中的Al、Fe、Ca等共同存在而難于分離。所以在本步驟中，要選用較濃的酸參與反應(yīng)。
[0036]本步驟中，使用的所述鹽酸和所述玻璃渣體的液固比為2.5_6ml/g。在此范圍內(nèi)的所述鹽酸的量可使所述玻璃渣體得到有效地浸提，并且還不會對所述鹽酸造成浪費(fèi)。優(yōu)選的，液固比為3.5-4ml/g。可以理解的是，本步驟中所選用的鹽酸還可以是硝酸，也能達(dá)到相同的效果，而在本步驟中，所選用的酸中不包括硫酸在內(nèi)，這是因為硫酸與高鈣爐渣中的鈣反應(yīng)生成具有膨脹性的硫酸鈣，從而影響整個反應(yīng)體系。
[0037]需要說明的是，在本步驟中，將所述玻璃渣體溶于濃酸中，在對其進(jìn)行濾過得到濃酸浸提液后，還可將其中的一部分濃酸浸提液用于進(jìn)一步的提取玻璃渣體的過程中，此時，由于反應(yīng)后濃酸浸提液酸濃度較反應(yīng)前降低，所以可根據(jù)需要在濃酸浸提液中加入一定量的新鮮濃酸混合作為反應(yīng)酸液，以提高酸的利用率。
[0038]步驟S3:將所述第一濾渣洗滌至濾液pH=l_3.5，濾過，將濾液與所述酸浸提液合并得到酸提取液。
[0039]在本步驟中，需要對所述第一濾渣進(jìn)行洗滌，以洗去所述第一濾渣表面附著的所述酸浸提液。需要說明的是，在本步驟中，在對所述第一濾渣進(jìn)行2-3次洗滌后，由于其表面所附著的所述酸浸提液的含量比較低，所以可用洗滌后的稀酸濾液作為上一級洗滌液對所述第一濾渣進(jìn)行洗滌，直至最后`一級用水洗滌，一方面可以在同一洗滌液中富集酸浸提液的量，另一方面可以節(jié)約洗滌所述第一濾渣時所用的溶劑的量。之后，將第一級洗滌得到的稀酸濾液與步驟S2中得到的所述酸浸提液合并，得到浸提完全的酸提取液。本步驟中，采用水洗的方式洗滌所述第一濾渣，也是避免所述第一濾渣表面的二價鐵離子未被洗凈，從而在所述第一濾渣表面形成氧化膜，從而降低二氧化硅的提取率。優(yōu)選的，本步驟中的ρΗ=2.5-3 ο
[0040]步驟S4:向洗滌后的所述第一濾渣中加入堿液，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣，將所述第二濾渣洗滌，濾過，將濾液與所述堿浸提液合并得到堿提取液。
[0041]本步驟具體為:向洗滌后的所述第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為9-30%的氫氧化鈉，不斷攪拌，在70-100°C溫度下，浸提時間為20-200min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣。優(yōu)選的，所述氫氧化鈉濃度為13-21%，所述溫度為90-95°C，所述浸提時間為40_70min。本步驟中，在濾過得到所述第二濾渣后，還需對第二濾渣進(jìn)行洗滌，以洗去其表面殘存的堿浸提液，將洗滌之后得到的濾液與所述堿浸提液進(jìn)行合并，以得到完全的堿提取液。本步驟中選用的堿液為氫氧化鈉，以使所述第一濾渣中的有效物質(zhì)得以全面的溶出。需要說明的是，本步驟中的堿液并不限于此，本步驟中的堿液只要為強(qiáng)堿即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行選擇。
[0042] 需要說明的是，若步驟S3中洗滌終點(diǎn)的濾液pH值較低，為了防止上述步驟中所得到的所述第一濾渣被氧化，需要在得到所述第一濾渣后應(yīng)盡快用氫氧化鈉溶液進(jìn)行浸提，以避免影響本步驟中的脫硅效果。
[0043]其中，所述氫氧化鈉和所述第一濾渣的液固比為3_13ml/g。在此范圍內(nèi)的所述氫氧化鈉的量可使所述第一濾渣得到有效地浸提，并且還不會對所述氫氧化鈉造成浪費(fèi)。優(yōu)選的，所述氫氧化鈉和所述第一濾渣的液固比為6-llml/g。在本步驟中，還需要對反應(yīng)體系進(jìn)行不斷攪拌，加速反應(yīng)。
[0044]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中的方法是先用酸液對玻璃渣體浸提之后，再用堿液對濾過之后的所述第一濾渣體繼續(xù)浸提，這是因為如若采用堿液直接對玻璃渣體浸提，玻璃渣體內(nèi)的礦物質(zhì)幾乎不能溶出。
[0045]由于所述第一濾渣中含有大量的二氧化硅，所以在當(dāng)所述第一濾渣與堿液反應(yīng)完畢后，所述堿提取液中可得到大量的水玻璃，即硅酸鈉。該反應(yīng)式如下:
[0046]Na0H+Si02 — Na2Si03+H20
[0047]由于硅酸鈉是硅化合物的基本原料，所以以硅酸鈉為原料的深加工系列產(chǎn)品被大量運(yùn)用在輕工業(yè)、紡織工業(yè)、建筑行業(yè)、農(nóng)業(yè)方面以及硅鋁催化劑方面中，增大了高鈣爐渣的附加值，由此可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利用價值。
[0048]其中，所述第二濾渣即為玻璃渣體在經(jīng)酸堿聯(lián)合法浸提后最后剩余的殘渣，由于所述殘渣中的成分為未分離徹底的碳、未反應(yīng)的玻璃渣體，所以所述殘渣可以部分作為原料繼續(xù)反應(yīng)或用作建筑材料。需要說明的是，高鈣爐渣本身即可作為建筑材料，但由于其具有較高的活化能，附加利用值較高，且我國水泥行業(yè)存在產(chǎn)能過剩的現(xiàn)狀，所以本發(fā)明選擇先對其進(jìn)行開發(fā)，而將剩余殘渣用于建筑材料中。
[0049]步驟S5:收集所述酸提取液和所述堿提取液。
[0050]本步驟中，從所述酸提取液和所述堿提取液中收集得到的溶液分別為含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液，其中，對得到的鐵、鋁、鈣的氯化物混合物并不進(jìn)行處理，而是以液體的形式存在，以使其可根據(jù)需要得到進(jìn)一步的加工，制得所需產(chǎn)品，得到的鐵、鋁、鈣的氯化物混合物可進(jìn)一步用于鋁或者凈水劑、絮凝劑的制備中。
[0051]本發(fā)明實(shí)施例提供的這種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法，在將碳粒分離除去后，僅通過酸堿聯(lián)合法就可獲得多種礦物質(zhì)該方法與現(xiàn)有方法相比，在分離除去碳粒之后，不需再對玻璃渣體進(jìn)行前處理，可直接用于反應(yīng)中，且玻璃渣在反應(yīng)后所剩余的殘渣可根據(jù)需要作為原料循環(huán)使用，其含量也僅為高鈣爐渣總量的5-10%，使其得到了充分利用。此外，從高鈣爐渣中提取得到的礦物質(zhì)，即鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉，它們的回收率均較高，且市場的需求量很大，這也使高鈣爐渣獲得了較高的經(jīng)濟(jì)利用價值。總體而言，該方法簡單、效益高、可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，可使高鈣爐渣得到有效、全面的利用。
[0052]為了更好說明本發(fā)明提供的提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法，下面以具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0053]實(shí)施例1
[0054]首先，稱取高鈣爐渣20g，水洗3次，分離除去碳粒，得到玻璃渣體；向玻璃渣體中加入質(zhì)量百分比濃度為28%的鹽酸(鹽酸與玻璃渣體的液固比為4ml/g)，不斷攪拌，在95°C下，浸提90min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；隨后用水對第一濾渣反復(fù)洗滌至pH=2.5，濾過，將濾液與酸浸提液合并得到酸提取液；之后，向洗滌后的第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為13%的氫氧化鈉(氫氧化鈉與第一濾渣的液固比為llml/g)，不斷攪拌，在90°C下，浸提60min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣；之后，對第二濾渣進(jìn)行洗滌，濾過，將濾液與堿浸提液合并得到堿提取液；最后，分別對酸提取液和堿提取液進(jìn)行收集，分別得到含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液。
[0055]實(shí)施例2
[0056]首先，稱取高鈣爐渣20g，水洗3次，分離除去碳粒，得到玻璃渣體；向玻璃渣體中加入質(zhì)量百分比濃度為30%的鹽酸(鹽酸與玻璃渣體的液固比為3.8ml/g)，不斷攪拌，在90°C下，浸提40min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；隨后用水對第一濾渣反復(fù)洗滌至pH=2.2，濾過，將濾液與酸浸提液合并得到酸提取液；之后，向洗滌后的第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為13%的氫氧化鈉(氫氧化鈉與第一濾渣的液固比為llml/g)，不斷攪拌，在90°C下，浸提60min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣；之后，對第二濾渣進(jìn)行洗滌，濾過，將濾液與堿浸提液合并得到堿提取液；最后，分別對酸提取液和堿提取液進(jìn)行收集，分別得到含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液。
[0057]實(shí)施例3
[0058]首先，稱取高鈣爐渣20g，水洗3次，分離除去碳粒，得到玻璃渣體；向玻璃渣體中加入質(zhì)量百分比濃度為32%的鹽酸(鹽酸與玻璃渣體的液固比為3.5ml/g)，不斷攪拌，在85°C下，浸提60min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；隨后用水對第一濾渣反復(fù)洗滌至pH=2.8，濾過，將濾液與酸浸提液合并得到酸提取液；之后，向洗滌后的第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為13%的氫氧化鈉(氫氧化鈉與第一濾渣的液固比為llml/g)，不斷攪拌，在90°C下，浸提60min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣；之后，對第二濾渣進(jìn)行洗滌，濾過，將濾液與堿浸提液合并得到堿提取液；最后，分別對酸提取液和堿提取液進(jìn)行收集，分別得到含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液。
[0059]實(shí)施例4
[0060]首先，稱取高鈣爐渣20g，水洗4次，分離除去碳粒，得到玻璃渣體；向玻璃渣體中加入質(zhì)量百分比濃度為36%的鹽酸(鹽酸與玻璃渣體的液固比為3.4ml/g)，不斷攪拌，在75°C下，浸提60min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；隨后用水對第一濾渣反復(fù)洗滌至pH=3，濾過，將濾液與酸浸提液合并得到酸提取液；之后，向洗滌后的第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為13%的氫氧化鈉(氫氧化鈉與第一濾渣的液固比為llml/g)，不斷攪拌，在90°C下，浸提60min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣；之后，對第二濾渣進(jìn)行洗滌，濾過，將濾液與堿浸提液合并得到堿提取液；最后，分別對酸提取液和堿提取液進(jìn)行收集，分別得到含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液。
[0061]實(shí)施例5
[0062]首先，稱取高鈣爐渣20g，水洗4次，分離除去碳粒，得到玻璃渣體；向玻璃渣體中加入質(zhì)量百分比濃度為32%的鹽酸(鹽酸與玻璃渣體的液固比為3.5ml/g)，不斷攪拌，在85°C下，浸提60min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；隨后用水對第一濾渣反復(fù)洗滌至pH=2.5，濾過，將濾液與酸浸提液合并得到酸提取液；之后，向洗滌后的第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為21%的氫氧化鈉(氫氧化鈉與第一濾渣的液固比為6ml/g)，不斷攪拌，在95°C下，浸提40min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣；之后，對第二濾渣進(jìn)行洗滌，濾過，將濾液與堿浸提液合并得到堿提取液；最后，分別對酸提取液和堿提取液進(jìn)行收集，分別得到含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液。
[0063]實(shí)施例6
[0064]首先，稱取高鈣爐渣20g，水洗4次，分離除去碳粒，得到玻璃渣體；向玻璃渣體中加入質(zhì)量百分比濃度為32%的鹽酸(鹽酸與玻璃渣體的液固比為3.5ml/g)，不斷攪拌，在87°C下，浸提60min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；隨后用水對第一濾渣反復(fù)洗滌至pH=2.7，濾過，將濾液與酸浸提液合并得到酸提取液；之后，向洗滌后的第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為18%的氫氧化鈉(氫氧化鈉與第一濾渣的液固比為8ml/g)，不斷攪拌，在94°C下，浸提70min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣；之后，對第二濾渣進(jìn)行洗滌，濾過，將濾液與堿浸提液合并得到堿提取液;最后，分別對酸提取液和堿提取液進(jìn)行收集，分別得到含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液。
[0065]實(shí)施例7
[0066]首先，稱取高鈣爐渣20g，水洗5次，分離除去碳粒，得到玻璃渣體；向玻璃渣體中加入質(zhì)量百分比濃度為32%的鹽酸(鹽酸與玻璃渣體的液固比為3.5ml/g)，不斷攪拌，在88°C下，浸提60min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；隨后用水對第一濾渣反復(fù)洗滌至pH=2.9，濾過，將濾液與酸浸提液合并得到酸提取液；之后，向洗滌后的第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為15%的氫氧化鈉(氫氧化鈉與第一濾渣的液固比為10ml/g)，不斷攪拌，在92°C下，浸提50min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣；之后，對第二濾渣進(jìn)行洗滌，濾過，將濾液與堿浸提液合并得到堿提取液；最后，分別對酸提取液和堿提取液進(jìn)行收集，分別得到含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液。
[0067]實(shí)施例8`[0068]首先，稱取高鈣爐渣20g，水洗5次，分離除去碳粒，得到玻璃渣體；向玻璃渣體中加入質(zhì)量百分比濃度為32%的鹽酸(鹽酸與玻璃渣體的液固比為3.5ml/g)，不斷攪拌，在90°C下，浸提60min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；隨后用水對第一濾渣反復(fù)洗滌至pH=3，濾過，將濾液與酸浸提液合并得到酸提取液；之后，向洗滌后的第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為13%的氫氧化鈉(氫氧化鈉與第一濾渣的液固比為llml/g)，不斷攪拌，在90°C下，浸提60min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣；之后，對第二濾渣進(jìn)行洗滌，濾過，將濾液與堿浸提液合并得到堿提取液；最后，分別對酸提取液和堿提取液進(jìn)行收集，分別得到含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液。
[0069]實(shí)施例9
[0070]首先，稱取高鈣爐渣20g，水洗5次，分離除去碳粒，得到玻璃渣體；向玻璃渣體中加入質(zhì)量百分比濃度為51%的硝酸(硝酸與玻璃渣體的液固比為3.5ml/g)，不斷攪拌，在85°C下，浸提60min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣；隨后用水對第一濾渣反復(fù)洗滌至pH=2.5，濾過，將濾液與酸浸提液合并得到酸提取液；之后，向洗滌后的第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為17%的氫氧化鈉(氫氧化鈉與第一濾渣的液固比為7.5ml/g)，不斷攪拌，在95°C下，浸提60min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣；之后，對第二濾渣進(jìn)行洗滌，濾過，將濾液與堿浸提液合并得到堿提取液；最后，分別對酸提取液和堿提取液進(jìn)行收集，分別得到含有鐵、鋁、鈣的氯化物混合物和硅酸鈉的溶液。[0071]上述實(shí)施例1-4為在堿提取參數(shù)固定的條件下變換酸提取參數(shù)得到的實(shí)施例，通過固定堿提取條件，變換酸提取條件，并以酸提取液中鐵的質(zhì)量份數(shù)和殘渣量比(即第一濾渣含量與總的高鈣爐渣含量之比)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)所得實(shí)施結(jié)果；實(shí)施例5-8為在酸提取參數(shù)固定的條件下變換堿提取參數(shù)得到的實(shí)施例，通過固定酸提取條件，變換堿提取條件，并以堿提取液中通過硅酸鈉換算后得到二氧化硅含量占玻璃渣體中二氧化硅成分含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和殘渣量比(即第二濾渣含量與總的高鈣爐渣含量之比)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)所得實(shí)施結(jié)果；實(shí)施9為將鹽酸替換為硝酸進(jìn)行的實(shí)施例，衡量標(biāo)準(zhǔn)同上。具體結(jié)果見表1。
[0072]表1實(shí)施例1-9中各實(shí)施例結(jié)果統(tǒng)計表
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種提取高鈣爐渣中礦物質(zhì)的方法，其特征在于，包括，步驟S1:將高鈣爐渣中的碳粒分離除去，得到玻璃渣體；步驟S2:將所述玻璃渣體溶于酸液中，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣； 步驟S3:將所述第一濾渣洗滌至濾液pH=l-3.5，濾過，將濾液與所述酸浸提液合并得到酸提取液；步驟S4:向洗滌后的所述第一濾渣中加入堿液，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣，將所述第二濾渣洗滌，濾過，將濾液與所述堿浸提液合并得到堿提取液；步驟S5:收集所述酸提取液和所述堿提取液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中的所述酸液為鹽酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體為:將所述玻璃渣體溶于質(zhì)量百分比濃度為28-37%的鹽酸中，不斷攪拌，在75-95°C溫度下，浸提時間為30-120min，濾過，得到酸浸提液和第一濾渣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中所述鹽酸和所述玻璃渣體的液固比為2.5-6ml/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中的所述鹽酸濃度為32-37%，所述溫度為85-90°C，所述浸提時間為40_80min。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中的所述鹽酸和所述玻璃渣體的液固比為3.5-4ml/g。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中的所述pH=2.5-3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中的所述堿液為氫氧化鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟S4具體為:向洗滌后的所述第一濾渣中加入質(zhì)量百分比濃度為9-30%的氫氧化鈉，不斷攪拌，在70-100°C溫度下，浸提時間為20-200min，濾過，得到堿浸提液和第二濾渣，并將所述第二濾渣洗滌、濾過，將濾液與所述堿浸提液合并得到堿提取液。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中所述氫氧化鈉和所述第一濾渣的液固比為3-13ml/g。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中的所述氫氧化鈉濃度為13-21%，所述溫度為90-95°C，所述浸提時間為40_70min。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中的所述氫氧化鈉和所述第一濾渣的液固比為6-llml/g。
【文檔編號】C01G49/10GK103641177SQ201310641685
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】趙曉明, 李金來, 李偉 申請人:新奧科技發(fā)展有限公司