?本发明专利技术涉及的是一种利用粉煤灰制备拟薄水铝石的方法，这种利用粉煤灰制备拟薄水铝石的方法：对粉煤灰进行预处理；高温下预处理后粉煤灰与Na2CO3焙烧得到富硅凝胶和粗AlCl3溶液；利用粗AlCl3溶液制备纯化的偏铝酸钠溶液；调节上述得到的纯化偏铝酸钠溶液的浓度为0.8mol/L—2.0mol/L，加入浓度为0.8mol/L—2.0mol/L的NaHCO3溶液反应成胶，生成物在50℃—100℃，pH值7—11条件下，老化10h—30h后，过滤分离，得到滤饼和过滤液；将滤饼用去离子水作为洗液，洗涤、干燥得到拟薄水铝石成品。本发明专利技术为从廉价的粉煤灰制备高附加值的拟薄水铝石提供了一种新的技术路线，对粉煤灰进行加工处理可降低粉煤灰带来的环境污染问题。 ???
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是固体废弃物资源化利用与材料化学制备
，具体涉及的是。
技术介绍
粉煤灰是燃煤电厂生产过程粉煤燃烧后产生的细粒分散状残余物。随着科技的不断发展，粉煤灰可作为建材原料和化工产品的原料，由于其来源广泛、价格低廉，在国际市场上逐渐受到人们的青睐。我国是最大的煤炭生产国和消费国，随着经济的飞速发展，其需求量不断增加，粉煤灰排放量也急剧增加。据统计，2010年我国粉煤灰排放量约为3. O亿吨，用于水泥生产、煤坑填充、土木工程和路面材料的部分不到1/2，剩余部分则就地堆积，占用大量土地，并导致严重的环境污染，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的负面影响。另一方面，我国是一个人均占有资源较低的国家，粉煤灰的资源化、高值化利用，已成为我国经济建设中一项重要内容。目前，我国对粉煤灰的利用仍处于较低水平，仍需大幅度开发和深入利用，尤其是利用其中的主要化学成分(Al2O3和SiO2等)，以高附加值产品为导向的开发应用是粉煤灰未来发展的一个重点方向，也是目前研究热点。因此，如何经济、高效地利用粉煤灰是我国“十二五”规划发展循环经济迫切需要解决的主要问题之一。拟薄水铝石，分子式Al2O3 · ηΗ20 (n=l)，可作为化工行业催化剂粘结剂或直接将其转化为Y — Al2O3作为石油化工催化剂载体使用。目前，关于制备拟薄水铝石的文献报道和专利技术大多采用的铝盐为原料，存在着原料成本高，用量大等问题。这在很大程度上增加了成本，阻碍了技术的进一步推广。因此，合成低价且性能优异的拟薄水铝石是解决这一问题的核心。面对我国人均铝土矿资不足、拟薄水铝石原料成本高和粉煤灰利用不足的局面，提出以粉煤灰为原料，提取分离其主要成分(Al2O3)制取拟薄水铝石，提高粉煤灰的利用水平，实现粉煤灰的高值化利用，满足我国发展循环经济的要求，符合我国节能减排、资源综合利用的战略需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，它用于解决现有的制备拟薄水铝石方法中原料成本高的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是这种利用粉煤灰制备拟薄水铝石的方法 一、对粉煤灰进行预处理，包括研磨、高温除碳、水洗初步除杂； 二、采用Na2CO3为助剂，高温下粉煤灰与Na2CO3焙烧后，酸浸，过滤，得到富硅凝胶和粗AlCl3溶液； 三、将粗AlCl3溶液的pH值调节至4一7，将生成的沉淀过滤、洗涤，然后继续滴加NaOH，溶解该沉淀，至PH大于9，过滤，得到纯化的偏铝酸钠溶液； 四、调节步骤三得到的纯化偏铝酸钠溶液的浓度为O.8mol/L—2. Omol/L，加入浓度为O.8mol/L—2. Omol/L的NaHCO3溶液反应成胶，NaAlO2与NaHCO3体积比I一3，搅拌速度lOOr/min—300r/min,反应时间为2h — 3h，反应温度为20°C—60°C，反应液的终点pH值为9— 11 ； 五、由步骤四得到的生成物在50°C—100°C，pH值7—11条件下，老化IOh — 30h后，过滤分离，得到滤饼和过滤液，滤液为Na2CO3溶液； 六、由步骤五得到的滤饼用去离子水作为洗液，洗涤； 七、由步骤六得到的滤饼放入干燥箱内干燥，得到拟薄水铝石成品。上述方案中粉煤灰进行预处理的过程为，现场采集粉煤灰，研磨成细粉，过200目筛后，取IOOg细粉置于马弗炉内，在600°C — 9 00°C温度下煅烧6h — IOh后，在温度为20°C—80°C，转速100r/min — 300r/min的条件下水洗I一3次，每次Ih — 4 h，然后将洗涤液与粉煤灰固液分离，分离后固体在120°C干燥5h备用。上述方案中预处理后的粉煤灰制备粗AlCl3的过程为，预处理后的粉煤灰与Na2CO3固体质量比1:0. 4—1:1.5混合均勻，在750°〇一10001温度下焙烧Ih — 2h后取出至25°C备用；然后用2mol/L — 8mol/L的HCl浸溃焙烧物O. 5h — 3h，过滤，除去不溶物，得到富硅凝胶和粗AlCl3溶液。上述方案中步骤四得到的Na2CO3溶液经浓缩后，返回到步骤二粉煤灰焙烧阶段，实现循环用。上述方案中滤饼用去离子水作为洗液，洗涤I一5次。上述方案中滤饼放入干燥箱内，干燥温度为60°C—120°C，干燥时间为Ih — 3h。本专利技术采用Na2CO3为助剂，高温下将预处理的粉煤灰与Na2CO3焙烧后，酸浸，过滤，得到富硅凝胶和粗AlCl3溶液，因为粉煤灰中稳定性较强的莫来石及玻璃体转化为霞石(NaAlSiO4),霞石易溶于酸，当溶液pH小于3时，SiO2以胶体形式存在，氯元素以离子形式存在。本专利技术由粉煤灰提取的粗AlCl3通过碱法除杂得到纯NaAlO2,此过程利用氢氧化铝两性的化学性质，通过控制PH值可将Fe除去。将氯化铝溶液用NaOH调节到溶液pH值4—7之间，在此范围内，铁铝均以氢氧化物沉淀形式存在，沉淀同时吸附硅、钛等杂质，过滤，继续用氢氧化钠溶液溶解该沉淀，再次过滤，得到纯NaAlO2溶液。有益效果 I、本专利技术为从廉价的粉煤灰制备高附加值的拟薄水铝石提供了一种新的技术路线，对粉煤灰进行加工处理既可降低粉煤灰带来的环境污染问题，同时还可以实现其资源化利用，具有很高的经济价值和环境效益。2、本专利技术生产的拟薄水铝石结晶度高，胶溶性好，粘结性强，粒径介于纳米与微米级之间，在炼油、石油化工行业中可作为催化剂载体和催化剂粘结剂，具有广阔的市场前旦-5^ O3、本专利技术粉煤灰的预处理操作费用低，工艺条件易控制，提高了生产效率。4、本专利技术生产的拟薄水铝石过程中产生的Na2CO3溶液经浓缩后，可在粉煤灰焙烧阶段实现循环利用，节约原料，降低了生产成本。5、本专利技术满足我国废弃物资源化综合利用和环境保护双重战略要求。四附图说明 图I是本专利技术的工艺流程示意图。五具体实施例方式 下面结合附图对本专利技术做进一步的说明 实施例I: 结合图I所示，这种利用粉煤灰制备拟薄水铝石的方法 现场采集粉煤灰，研磨成细粉，过200目筛后，取IOOg细粉置于马弗炉内，在860°C温度下煅烧8h后，在温度为60°C，转速250r/min的条件下水洗2次，每次3h，然后将洗涤液与粉煤灰进行固液分离，分离后固体120°C干燥5h备用； 预处理后的粉煤灰与Na2CO3固体质量比I: I混合均匀，在830°C温度下焙烧Ih后取出至25°C备用；然后用6mol/L的HCl浸溃焙烧物2h，过滤，除去不溶物，得到富硅凝胶和粗 AlCl3溶液。将粗AlCl3溶液的pH值调节至5. 7，将生成的沉淀过滤、洗涤，然后继续滴加NaOH，溶解该沉淀，至PH为11，过滤后，得到纯化的偏铝酸钠溶液。调节上述制备的偏铝酸钠溶液浓度为I. 2 mol/L,加入浓度为I. 2 mo I/L的NaHCO3溶液反应成胶，两者体积比为1:1，搅拌速度300r/min，反应时间为3h，反应温度为45°C，反应液的终点pH值为9。由上步得到的生成物在80°C，pH值为10条件下老化24h后，过滤分离，得到滤饼和过滤液，滤液为Na2CO3溶液。由上步得到的滤饼用去离子水作为洗液，洗涤4次后，将得到的滤饼在80°C下，干燥lh，得到拟薄水铝石成品。经检测，所得的拟薄水铝石成品孔径分布在纳米与微米级之间，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用粉煤灰制备拟薄水铝石的方法，其特征在于：这种利用粉煤灰制备拟薄水铝石的方法：一、对粉煤灰进行预处理，包括研磨、高温除碳、水洗初步除杂；二、采用Na2CO3为助剂，高温下粉煤灰与Na2CO3焙烧后，酸浸，过滤，得到富硅凝胶和粗AlCl3溶液；？三、将粗AlCl3溶液的pH值调节至4—7，将生成的沉淀过滤、洗涤，然后继续滴加NaOH，溶解该沉淀，至pH大于9，过滤，得到纯化的偏铝酸钠溶液；四、调节步骤三得到的纯化偏铝酸钠溶液的浓度为0.8mol/L—2.0mol/L，加入浓度为0.8mol/L—2.0mol/L的NaHCO3溶液反应成胶，NaAlO2与NaHCO3体积比1—3，搅拌速度100r/min—300r/min，反应时间为2h—3h，反应温度为20℃—60℃，反应液的终点pH值为9—11；五、由步骤四得到的生成物在50℃—100℃，pH值7—11条件下，老化10？h—30h后，过滤分离，得到滤饼和过滤液，滤液为Na2CO3溶液；六、由步骤五得到的滤饼用去离子水作为洗液，洗涤；七、由步骤六得到的滤饼放入干燥箱内干燥，得到拟薄水铝石成品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦广，陆佳，韩洪晶，张永军，张荣明，李萌，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：
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