在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法技术

本发明专利技术涉及在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，包括：将粉煤灰依次进行碱溶反应，酸溶反应，得到酸溶粉煤灰和含铝废酸液，然后将含铝废酸液的盐基度调节至0%以上，再与碱性盐混合反应，以生产聚氯化铝。以生产聚氯化铝。以生产聚氯化铝。

【技术实现步骤摘要】
在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法


[0001]本专利技术涉及粉煤灰再利用
，尤其涉及在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法。

技术介绍

[0002]粉煤灰作为火电厂燃煤的必然产物，是中国最大的单一工业固体废弃物。同时，我国的铝土矿资源日趋枯竭，铝土矿对外依存度逐年提升，严重影响到铝工业的发展。因此，粉煤灰的资源化利用不但对环境保护是一大贡献，而且在当前我国的铝土资源形势下也具有重要的战略意义。
[0003]粉煤灰提铝工艺主要分为酸法、碱法以及硫酸铵法等。但是，目前的粉煤灰提铝工艺仍存在附加值低并且所制备的铝硅氧化物中铝硅含量较低、杂质含量较高的问题。
[0004]现有技术中已经提出了一种利用粉煤灰的酸碱联合处理制备铝硅氧化物的方法。在该方法中，通过对粉煤灰依次进行碱溶出处理、酸浸出处理和焙烧处理，制备得到了铝硅含量高并且杂质(例如，氧化钙、氧化铁等)含量低的铝硅氧化物。
[0005]同时，该方法还对上述处理过程中产生的循环废酸液进行了利用，使用该循环废酸液生产聚氯化铝。该循环废酸液为将粉煤灰经多次循环碱溶再酸溶后产生的废酸液，此废酸液成分复杂，最显著的特征是包含较高浓度的氧化铝、一定浓度的含硅化合物等。在该方法中，将所述循环废酸液与铝酸钙粉在高温搅拌条件下混合反应，得到聚氯化铝浑浊溶液，将聚氯化铝浑浊溶液过滤得到澄清溶液，然后将澄清溶液在高温常压条件下静置熟化，即得聚氯化铝溶液。由于该方法中使用的铝源是处理粉煤灰的循环废酸液，从而有效地利用了上游工艺中产生的废酸液，减少了废酸液对环境的污染，并且大大降低了聚氯化铝的生产成本。
[0006]然而，本专利技术人发现，在上述由粉煤灰制备铝硅氧化物的方法中，当使用该过程中产生的废酸液制备聚氯化铝时，得到聚氯化铝浑浊溶液，其在过滤时所需的过滤时间长，过滤困难，甚至无法过滤，从而大大影响了生产效率。对于用于制备聚氯化铝的工业方法而言，生产效率是至关重要的，过滤困难或过滤时间长将限制该方法在工业中的应用。
[0007]因此，当使用由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中产生的废酸液生产聚氯化铝时遇到的过滤困难的问题亟待解决。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是鉴于上述问题而完成的。
[0009]具体地，本专利技术人出乎预料地发现，在使用由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中产生的废酸液生产聚氯化铝时，通过将该废酸液的盐基度调节至0%以上，然后再与碱性盐(例如，铝酸钙粉)反应，能够有效解决上述过滤困难的问题，使得聚氯化铝的过滤性能得到显著改善，过滤效率大大提高。
[0010]不受理论的束缚，但是本专利技术人认为，造成过滤困难的原因是由于由粉煤灰制备
铝硅氧化物的过程中产生的废酸液中存在一定量的含硅化合物(例如，硅酸或硅酸盐)，在与铝酸钙粉反应时，将析出硅酸沉淀，阻碍浆液过滤。本专利技术人发现，通过先将该废酸液的盐基度控制在0%以上，再加入铝酸钙粉反应，含硅化合物将保持溶解状态，从而不会析出硅酸阻碍浆液过滤。
[0011]此外，本专利技术人还进一步发现，当通过向废酸液中添加氢氧化铝来调节该废酸液的盐基度时，与向废酸液中添加其它碱(例如，氢氧化钠)的方式相比，能够进一步缩短过滤时间，实现进一步改善的过滤性能。
[0012]因此，本专利技术包含下述具体实施方式。
[0013]1. 在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，包括：a). 处理粉煤灰以得到含铝废酸液或循环废酸液，其包括如下步骤：(1) 将粉煤灰与碱溶液混合，进行碱溶反应，过滤后得到碱溶粉煤灰，(2) 将步骤(1)中获得的碱溶粉煤灰与酸溶液混合，进行酸溶反应，过滤后得到酸溶粉煤灰和含铝废酸液，其中所述酸溶液中的游离酸的质量分数浓度为8
‑
35%并且所述游离酸包含盐酸，(3) 将上一步骤获得的含铝废酸液中的游离酸的质量分数升高至8
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35%，得到经调整的酸溶液，(4) 将另外的粉煤灰与碱溶液混合，进行碱溶反应，过滤后得到碱溶粉煤灰，(5) 将步骤(3)中获得的经调整的酸溶液与根据步骤(4)获得的碱溶粉煤灰混合，进行酸溶反应，过滤后再次形成酸溶粉煤灰和含铝废酸液，(6) 任选地使用上一步骤中获得的含铝废酸液重复上述步骤(3)
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(5)一次或多次，得到循环废酸液，(7) 将步骤(2)、(5)和(6)的一个或多个步骤中获得的酸溶粉煤灰直接进行焙烧处理或者在经历洗涤和干燥之后再进行焙烧处理，得到铝硅氧化物；b). 通过向步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液添加氢氧化铝，将步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液的盐基度调节至0%以上，过滤后得到半成品溶液；c). 将步骤b)中获得的半成品溶液与碱性盐混合反应，得到混合浆液；d). 将步骤c)中获得的混合浆液过滤后制得聚氯化铝。
[0014]2. 如条目1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中在步骤(7)中，将步骤(2)、(5)和(6)的一个或多个步骤中获得的酸溶粉煤灰用水洗涤，干燥，然后将经干燥的酸溶粉煤灰在500
‑
1600℃下进行焙烧处理1
‑
20小时，冷却后得到铝硅氧化物。
[0015]3. 如条目1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含，基于酸性溶液计：0.5
‑
18质量%的游离酸，所述游离酸包含盐酸，0.05
‑
4.0 g/L的以二氧化硅计的硅元素，10
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140 g/L的以氧化铝计的铝元素。
[0016]4. 如条目3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含1
‑
9质量%的游离酸。
[0017]5. 如条目3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含4
‑
8质量%的游离酸。
[0018]6. 如条目3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含0.1
‑
2.0 g/L的以二氧
化硅计的硅元素。
[0019]7. 如条目3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含0.3
‑
1.5 g/L的以二氧化硅计的硅元素。
[0020]8. 如条目3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含20
‑
70 g/L的以氧化铝计的铝元素。
[0021]9. 如条目3所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，包括：a). 处理粉煤灰以得到含铝废酸液或循环废酸液，其包括如下步骤：(1) 将粉煤灰与碱溶液混合，进行碱溶反应，过滤后得到碱溶粉煤灰，(2) 将步骤(1)中获得的碱溶粉煤灰与酸溶液混合，进行酸溶反应，过滤后得到酸溶粉煤灰和含铝废酸液，其中所述酸溶液中的游离酸的质量分数浓度为8
‑
35%并且所述游离酸包含盐酸，(3) 将上一步骤获得的含铝废酸液中的游离酸的质量分数升高至8
‑
35%，得到经调整的酸溶液，(4) 将另外的粉煤灰与碱溶液混合，进行碱溶反应，过滤后得到碱溶粉煤灰，(5) 将步骤(3)中获得的经调整的酸溶液与根据步骤(4)获得的碱溶粉煤灰混合，进行酸溶反应，过滤后再次形成酸溶粉煤灰和含铝废酸液，(6) 任选地使用上一步骤中获得的含铝废酸液重复上述步骤(3)
‑
(5)一次或多次，得到循环废酸液，(7) 将步骤(2)、(5)和(6)的一个或多个步骤中获得的酸溶粉煤灰直接进行焙烧处理或者在经历洗涤和干燥之后再进行焙烧处理，得到铝硅氧化物；b). 通过向步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液添加氢氧化铝，将步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液的盐基度调节至0%以上，过滤后得到半成品溶液；c). 将步骤b)中获得的半成品溶液与碱性盐混合反应，得到混合浆液；d). 将步骤c)中获得的混合浆液过滤后制得聚氯化铝。2.如权利要求1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中在步骤(7)中，将步骤(2)、(5)和(6)的一个或多个步骤中获得的酸溶粉煤灰用水洗涤，干燥，然后将经干燥的酸溶粉煤灰在500
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1600℃下进行焙烧处理1
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20小时，冷却后得到铝硅氧化物。3.如权利要求1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含，基于酸性溶液计：0.5
‑
18质量%的游离酸，所述游离酸包含盐酸，0.05
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4.0 g/L的以二氧化硅计的硅元素，10
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140 g/L的以氧化铝计的铝元素。4.如权利要求3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含1
‑
9质量%的游离酸。5.如权利要求3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含4
‑
8质量%的游离酸。6. 如权利要求3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含0.1
‑
2.0 g/L的以二氧化硅计的硅元素。7. 如权利要求3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含0.3
‑
1.5 g/L的以二氧化硅计的硅元素。8. 如权利要求3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含20
‑
70 g/L的以氧化铝计的铝元素。9. 如权利要求3所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其
中步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液包含30
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60 g/L的以氧化铝计的铝元素。10.如权利要求1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中在步骤b)中，将步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液的盐基度调节至0.5%
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10%。11.如权利要求1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中在步骤b)中，将步骤(5)中形成的含铝废酸液或步骤(6)中得到的循环废酸液的盐基度调节至0.7%
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8%。12.如权利要求1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中所述碱性盐选自铝酸钙、碳酸钙和碳酸钠的一种或多种。13.如权利要求1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(1)和/或步骤(4)中使用的碱溶液为氢氧化钠溶液。14.如权利要求1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(2)中使用的酸溶液为盐酸溶液。15.如权利要求1所述的在由粉煤灰制备铝硅氧化物的过程中生产聚氯化铝的方法，其中步骤(2)中使用的酸溶液中的游...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪景南，高培君，尚东捷，赵雄慧，李海军，豆卫博，陈阳，张河，高越，刘思敏，
申请(专利权)人：内蒙古蒙泰集团有限公司，
类型：发明
国别省市：