一种热解结晶六水氯化铝生产氧化铝并副产盐酸的方法技术

本发明专利技术提供一种热解结晶六水氯化铝生产氧化铝并副产盐酸的方法。将结晶六水氯化铝原料送入热解炉在140～900℃的温度区间内进行内脱水和热裂解反应，生成产品氧化铝，通过尾气处理系统吸收热解尾气生成副产品盐酸。本发明专利技术延伸了粉煤灰综合利用的产业链，不仅解决了粉煤灰大量堆存的环境污染问题，而且有效回收战略金属资源，可创造巨大的经济效益。本项目工艺过程反应物单一，主工艺简洁清晰，原料供应充足稳定，生产成本低廉，“三废”可全部达标排放，属资源综合利用项目，符合国家倡导的产业政策。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过煅烧使结晶六水氯化铝在高温下分解以获得高品位三氧化 二铝并副产盐酸的方法。
技术介绍
结晶六水氯化铝(或称结晶氯化铝、六水氯化铝)分子式为AlCl3 · 6H20,为氯化 铝水溶液浓缩结晶得到的一种产品，可用作水处理药剂、铸造硬化剂、木材防腐剂、造纸施 胶沉淀剂等，此外，结晶六水氯化铝还可用于羊毛精制、氢氧化铝凝胶生产、石油加氯裂化 催化剂单体的生产、聚合氯化铝生产以及医药工业等。综合利用粉煤灰或煤矸石可将其中的铝以结晶六水氯化铝的形式进行回收，粉煤 灰是以煤为燃料，从烟道气体中收捕下来的细灰，其含量约占燃煤总量的5% 20%，为燃 煤电厂排出的主要固体废弃物之一。利用结晶六水氯化铝进一步生产下游产品的研究和生产现状目前多为生产聚合 氯化铝等，生产可用于铝电解的氧化铝产品在相关文献中鲜有报道。氧化铝(或称三氧化二铝、矾土)分子式为Al2O3，可用作研磨剂、炼铝原料，并用 于制造坩埚、瓷器、耐火材料、人造宝石、不同晶形的氢氧化铝等产品。随着铝及其合金产品的应用领域日益广泛，金属铝市场出现持续供不应求的局 面，为缓解铝金属资源的供需矛盾、优化产业结构，针对不同的性质原料、运用多种回收方 法、选择灵活的产品形式综合利用各种含铝资源及废弃物势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热解结晶六水氯化铝生产氧化铝并通过尾气吸收系统 副产盐酸的方法。本专利技术氧化铝及盐酸的生产方法包括下列步骤(I)AlCl3 · 6H20(结晶六水氯化铝)送至原料料仓，通过计量后送入煅烧炉，物料 温度在140 900°C下反应30min 180min，热裂解得到氧化铝、氯化氢和水蒸气，回转反 应炉内维持微正负压，压力值控制在50 -50mmH20。(2)氧化铝产品从煅烧炉尾排出炉体，经过冷却设备冷却至50 120°C，送入下一 工序或包装为成品氧化铝；反应生成的氯化氢和水蒸气经过除尘，冷却、吸收，副产工业级 的盐酸；未吸收完全的HCl尾气进入碱洗设备与稀碱液进行中和吸收，实现达标排放。 主要化学反应方程式如下2A1C13 · 6H20 — A1203+9H20+6HC1HCl+NaOH — NaCl+H20本专利技术延伸了粉煤灰综合利用的产业链，不仅解决了粉煤灰大量堆存的环境污染 问题，而且有效回收战略金属资源，可创造巨大的经济效益。本工艺副产的盐酸可以达到工 业级标准，作为粉煤灰中六水氯化铝提炼的反应酸，达到资源的循环利用。本项目工艺过程反应物单一，主工艺简洁清晰，原料供应充足稳定，生产成本低 廉，“三废”可全部达标排放，属资源综合利用项目，符合国家倡导的产业政策。附图说明图1是热解工艺流程图。图2是尾气处理流程图。具体实施例方式本专利技术的一种热解结晶六水氯化铝生产氧化铝并通过尾气吸收系统副产盐酸的 实施方案包括(1)结晶六水氯化铝送至原料料仓，通过计量后送入煅烧炉。对于原料结晶六水氯 化铝可选用任何市售产品，优选的，使用粉煤灰综合利用产物；对于计量方法可选用定量输 送给料机、失重秤、皮带秤等本领域人员熟知的方法，优选的，使用皮带秤进行计量；对于输 送方法可选用本领域人员熟知的方法，优选的，使用螺旋输送机进行输送。(2)将计量后的结晶六水氯化铝送入煅烧炉，物料温度在140 900°C下反应 30min 180min，热裂解得到氧化铝、氯化氢与水蒸气，回转反应炉内维持微正负压，压力 值控制在50 -50mmH20。对于煅烧设备，可选用立式煅烧炉、回转式煅烧炉、振动式煅烧炉、 隧道式煅烧炉等，优选的，使用回转式煅烧炉。对于煅烧设备加热方式，可选用外热式或者 内热式。 主要化学反应方程式如下2A1C13 · 6H20 — A1203+9H20+6HC1(3)氧化铝产品从煅烧炉尾排出炉体，经过冷却设备冷却至50 120°C，送入下一 工序或包装为成品氧化铝。出料输送方法可选用本领域人员熟知的方法，优选的，使用螺旋 输送机进行出料。(4)反应生成的氯化氢和水蒸气首先除去气体中的粉尘，经冷却及部分吸收，再经 由两级HCl吸收器吸收后，副产盐酸。对于除尘设备，可选用重力沉降室、布袋除尘器、电捕 除尘器等本领域人员熟知的设备，优选的，使用旋风除尘器或过滤器进行除尘；对于冷却吸 收设备，可选用本领域人员熟知的设备，优选的，使用塔设备进行冷却吸收；对于后续吸收 设备，可选用本领域人员熟知的设备，优选的，使用石墨降膜吸收器。(5)未吸收的HCl尾气进入碱洗设备与稀碱液进行中和吸收，实现达标排放。对于 碱洗设备，可选用本领域人员熟知的设备，优选的，使用塔设备；对于碱液，可选用本领域人 员熟知的物料，优选的，使用氢氧化钠。主要化学反应方程式如下HCl+NaOH — NaCl+H20对于所使用的原料结晶六水氯化铝本专利技术并无特别限制，优先选用粉煤灰综合 利用产物，本专利技术也同样适用于任何市售结晶六水氯化铝产品。六水氯化铝的粒度可以 为0. 2 1. 2mm，优选的六水氯化铝的粒度为0. 3 0. 8mm，更优选的六水氯化铝的粒度为 0. 3 0. 5mm。对于六水氯化铝的纯度，优选为85%或者更高，更优选的纯度为95%或者更 高，最优选的纯度为98%或者更高。请参见图1，结晶六水氯化铝送入回转炉内进行热解，热解所需温度由热风系统提 供，热风通过外壁传热向炉内提供热量或由惰性载热气体直接带入回转炉，煅烧后即可从 炉尾得到符合相关标准的氧化铝产品，尾气经过除尘后送尾气吸收系统。请参见图2，热解尾气首先通过激冷塔经由来自氯化氢一级吸收器的吸收液高效 冷却并部分吸收，吸收液送入稀盐酸储槽，尾气再进入氯化氢一级吸收器由来自氯化氢二 级吸收器的吸收液部分吸收，再进入氯化氢二级吸收器由来自洗气塔的吸收液部分吸收， 再进入洗气塔由工业用水部分吸收后最终进入碱洗塔由碱液吸收后实现达标排放。实施例1(1)称取40kg结晶六水氯化铝经输送设备送至结晶六水氯化铝料仓，在料仓内通 过阀门将粉体物料排入皮带秤中精确计量后，送入下溜管中，通过下料器送入结晶六水氯 化铝煅烧炉的进料螺旋，进料螺旋再将物料送入结晶六水氯化铝煅烧炉内煅烧。原料结晶六水氯化铝堆密度为0. 819g/cm3,粒径范围0. 6 1. 2mm,主要化学组成如下表所示权利要求1.，其特征在于包括如下步骤(1)结晶六水氯化铝送至原料料仓，通过计量后送入煅烧炉，物料温度在140 900°C 下反应30min 180min，热裂解得到氧化铝、氯化氢和水蒸气，煅烧炉内维持微正负压，压 力值控制在50 -50mmH20 ；(2)氧化铝从煅烧炉尾排出炉体，经过冷却设备冷却至50 120°C，送入下一工序或 包装为成品氧化铝；反应生成的氯化氢和水蒸气经过除尘、冷却、吸收，副产工业级的盐酸； 未吸收完全的HCl尾气进入碱洗设备与稀碱液进行中和吸收，实现达标排放。2.根据权利要求1所述的，其 特征在于结晶六水氯化铝原料粒径范围为0. 2 1. 2mm。3.根据权利要求1所述的，其 特征在于结晶六水氯化铝原料来源为粉煤灰或煤矸石综合利用的中间产品或其它任何符 合要求的市售产品。4.根据权利要求1所述的，其 特征在于煅烧炉形式可分为立式煅烧炉、回转式煅烧炉、振动式煅烧炉、隧道式煅烧炉或其 它炉型。5.根据权利要求1所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热解结晶六水氯化铝生产氧化铝并副产盐酸的方法，其特征在于包括如下步骤：　　（１）结晶六水氯化铝送至原料料仓，通过计量后送入煅烧炉，物料温度在１４０～９００℃下反应３０ｍｉｎ～１８０ｍｉｎ，热裂解得到氧化铝、氯化氢和水蒸气，煅烧炉内维持微正负压，压力值控制在５０～－５０ｍｍＨ↓［２］Ｏ；　　（２）氧化铝从煅烧炉尾排出炉体，经过冷却设备冷却至５０～１２０℃，送入下一工序或包装为成品氧化铝；反应生成的氯化氢和水蒸气经过除尘、冷却、吸收，副产工业级的盐酸；未吸收完全的ＨＣｌ尾气进入碱洗设备与稀碱液进行中和吸收，实现达标排放。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何建祥，魏超，杨扬，
申请(专利权)人：西安三瑞实业有限公司，
类型：发明
国别省市：87