【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉煤灰提铝的，具体涉及一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法。
技术介绍
1、氯化铝、氯化铁为低附加值工业副产物，应用范围很窄，但可以由多种途径生产或副产，来源很广，最典型的来源是盐酸溶解粉煤灰氯化钙煅烧产物而得到的滤液。而相应的氢氧化物及氧化物应用广泛、附加值高。从氯化铝、氯化铁生成相应的氢氧化物，已有的技术都是加入可溶性强碱来实现，而强碱的可选择范围很窄，只有使用氢氧化钠与碳酸钠，而这两者的使用成本高于所得铁、铝氢氧化物附加值，在工业上没有实用价值。而使用石灰乳，则1吨氢氧化铝会副产2吨氯化钙，这样的排放量是无法接受的。因此，以低成本从铁铝氯化物得到相应的氢氧化物一直以来没有取得大的突破。
2、在粉煤灰提铝领域，分为碱法与酸法。碱法研究比较深入，产业化装置也较多，由于使用纯碱成本过高、浸取铝酸钠工艺中硅酸返溶严重等问题，备受困扰，几乎没有正常生产的装置，尤其在纯碱价格高位运行的当下，碱法工艺难以突破成本瓶颈；酸法以“一步酸法”工艺为代表，正常投产，但也有酸浸渣量大没有合理利用方法、酸浸不彻底、高温高压酸浸导致设备腐蚀等其它问题。
3、近年来，氯化钙可以在1000℃左右能够打开粉煤灰中莫来石结构备受关注，粉煤灰经氯化钙1150℃以下煅烧处理，可以打开粉煤灰中的难溶的莫来石、石英结构，酸解得到水合二氧化硅沉淀及铝、钙、铁、钛、镁、钾、钠氯化物溶液，得到较多试验证明。由于氯化钙可以由氨碱法纯碱工艺副产得到，具有低成本优势，使氯化钙高温分解粉煤灰再酸解分离成为经济技术上充分可行的方法。采用盐酸
4、从已有的技术来看，一是以“一步酸法”工艺为代表，采用对铁、钙选择性好的离子交换树脂，将铁、钙从溶液中除去，精制得到氯化铝，再煅烧得到氧化铝，但对于粉煤灰与氯化钙煅烧再盐酸酸溶得到的氯化物溶液，该法不太适宜，钙含量太高，成本太大；
5、二是加入合适的碱性物质，三价铁ph为3.5可完全沉淀，过滤去除；三价铝ph5.2可完全沉淀，过滤得到氢氧化铝，与钙、镁、钾、钠分离，得到较纯的氢氧化铝，技术上行得通，经济上则存在很大问题，以生成氢氧化铝为例，生成1t氢氧化铝至少需要1.57t氢氧化钠或2.08吨碳酸钠或1.28t氧化钙（石灰乳折氧化钙），前两者成本倒置，没有工业化价值，后者成本上可行，但1t氢氧化铝要排放2.13t以上的氯化钙，大规模生产如此大的排放量也是不充许的。因此，用氯化钙法煅烧粉煤灰，再盐酸酸解，具有技术经济性，但得到的铝、钙、铁、钛、镁、钾、钠的氯化物溶液中，提取铝及其它有价元素仍然缺乏可行的工艺技术方案。
技术实现思路
1、针对以上技术难题，本专利技术提供了一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，
2、本专利技术提供一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，包括如下步骤：
3、s1，将粉煤灰与氯化钙混合，粉磨均匀，形成生料；
4、s2，将s1中的生料在800～1300℃的温度下煅烧，通入湿空气，烧成反应时间为0.5～1小时，获得含有硅灰石、钙铝黄长石的熟料；氯化氢气体经吸收装置收集为稀盐酸；
5、s3，除硅工序，将含有硅灰石、钙铝黄长石的熟料用水溶解未反应的氯化钙，过滤后用盐酸溶解固相，再过滤分离出水合二氧化硅沉淀，得到以铝钙为主的含有钛、铁、镁、钾、钠的氯化物的酸性溶液，称为除硅液；
6、s4，除铁工序，将除硅工序中获得的除硅液进行蒸发，使溶液ph值达到2.0-2.5，加入计算量的石灰乳，将fe3+以氢氧化铁形式沉淀出来，而ti4+以氢氧化钛形式沉淀出来，过滤得到含有少量氢氧化钛的氢氧化铁沉淀，滤液称为除铁液。
7、所述的含有少量氢氧化钛的氢氧化铁沉淀，氢氧化钛含量为0.14%-0.16%。
8、所述的加入计算量的石灰乳，是指按沉淀fe3+所需oh-摩尔量计算所需的石灰乳摩尔量；加入石灰乳，主要作用是沉淀fe3+，其次是调节体系ph值。
9、s5，分离氢氧化铝工序，将除铁工序中获得的除铁液测定铝、钙含量，并根据测定结果以加入氯化钙的方式调节铝钙摩尔比，之后将溶液蒸干，加水溶解过滤得到氢氧化铝产品，滤液为除铝液。
10、所述的硅灰石的主要成分为ca3si3o9，钙铝黄长石的主要成分为ca2al2si2o9。
11、所述的s1，粉煤灰与氯化钙投料比例为：粉煤灰与氯化钙质量比为1:0.5-1.2。
12、所述的除硅工序中，控制除硅液体系中铝钙摩尔比al：ca=1:1～2。
13、所述的除铁工序中，对除硅液蒸发过程中，收集稀盐酸；加入石灰乳调节ph值达到3.5。
14、所述的分离氢氧化铝工序中，加入氯化钙的方式调节铝钙摩尔至体系中铝钙摩尔比为al：ca=1:3～5。
15、所述的分离氢氧化铝工序中，所述的蒸干操作，ph值为3.0-3.4时，氢氧化铝完全沉淀析出。
16、所述的除铝液主要成份为氯化钙，还有少量的氯化镁、氯化钾、氯化钠，蒸发处理，部分蒸干，得到的氯化钙回用于粉煤灰氯化钙高温煅烧工序，部分浓缩，用于除铁液调铝钙比。
17、所述的分离氢氧化铝工序中的蒸干操作，其过程中发生下述反应：
18、alcl3+3h2o=al(oh)3↓+3hcl↑
19、溶液中的al3+以al(oh)3沉淀完全沉淀出来，而alcl3中的氯离子以hcl形式蒸发出来，经冷凝，吸收为纯净的稀盐酸，可回用于酸解粉煤灰氯化钙煅烧产物；体系中的其它阳离子，主要为ca2+、mg2+、k+、na+以氯化物的形式存在。
20、本专利技术从阳离子氯化物的混合液中沉淀出氢氧化铝，不使用烧碱、纯碱，石灰乳仅用于沉淀部分fe3+，而不用于沉淀大量的al3+，与用石灰乳沉淀fe3+、al3+相比，石灰乳的用量大幅下降，只有1/10，相应地，产生的氯化钙也只有1/10，具备了充分的工业可行性。
21、本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种全新的从氯化铝溶液得到相应氢氧化物的工艺技术，尤其适合粉煤灰与氯化钙煅烧产物盐酸溶解除硅滤液，通过过量氯化钙深解析盐酸，蒸出氯化氢，促使氯化铝水解生成氢氧化铝与氯化氢的反应向右进行，得到高附加值的氢氧化铝产品；同时发现上述反应进行的关键因素是铝钙氯化物的摩尔比，本专利技术通过控制氯化钙的加入量可以方便地控制上述反应的进行，从而分别沉淀出氢氧化铁、氢氧化铝。蒸出氯化氢吸收为较浓盐酸，可回用于粉煤灰与氯化钙煅烧产物的盐酸分解。该方法在不使用烧碱、纯碱的情况下从氯化铝溶解液中直接分离出氢氧化铝产品，是一种切实可行的低成本氯化铝转氢氧化铝技术，可应用于粉煤灰提铝领域，为粉煤灰的综合利用开辟了新的途径。
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1.一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，将粉煤灰与氯化钙煅烧为熟料后，包括以下工序：
2.根据权利要求1所述的一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，所述的除硅工序，控制除硅液体系中铝钙摩尔比Al：Ca=1:1～2。
3.根据权利要求2所述的一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，所述的除铁工序中，对除硅液蒸发过程中，收集稀盐酸；加入石灰乳沉淀调节PH值达到3.5。
4.根据权利要求3所述的一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，所述的分离氢氧化铝工序中，加入氯化钙的方式调节铝钙摩尔至体系中铝钙摩尔比为Al：Ca=1:3～5。
5.根据权利要求4所述的一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，所述的分离氢氧化铝工序中，所述的蒸干操作，PH值为3.0-3.4时，氢氧化铝完全沉淀析出。
6.根据权利要求5所述的一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，所述的除铝液主要成份为氯化钙，还有少量的氯化镁、氯化钾、氯化钠，蒸发处理，部分蒸干，得到的氯
...【技术特征摘要】
1.一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，将粉煤灰与氯化钙煅烧为熟料后，包括以下工序：
2.根据权利要求1所述的一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，所述的除硅工序，控制除硅液体系中铝钙摩尔比al：ca=1:1～2。
3.根据权利要求2所述的一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，所述的除铁工序中，对除硅液蒸发过程中，收集稀盐酸；加入石灰乳沉淀调节ph值达到3.5。
4.根据权利要求3所述的一种氯化钙深解析氯化铝生成氢氧化铝的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张月，王保华，史秀梅，仵东亮，赵婷婷，刘程，
申请(专利权)人：青海省化工设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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