自粉煤灰脫硅灰中脫除氧化鈉的方法技術

自粉煤灰脫硅灰中脫除氧化鈉的方法，是以粉煤灰脫硅灰中的Ｎａ２Ｏ含量為基準，按照ＣａＯ∶Ｎａ２Ｏ＝２～５∶１的摩爾比配入消化的石灰乳，調整反應體系液固比為２～８，在≥６５℃下攪拌反應３０～３００分鐘，靜置沉降，固液分離，回收上清液和濾液得到低濃度ＮａＯＨ溶液，濾餅以清水洗滌得到低鈉脫硅灰。采用本發明專利技術的方法可以有效地從用濃堿處理過的鋁土礦或粉煤灰渣中脫除氧化鈉，Ｎａ２Ｏ含量降至１．２％以下，脫除率≥７５％，滿足石灰石燒結法提取氧化鋁的要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種氧化鈉的脫除方法，特別是涉及一種從已提取了二氧化硅的高鋁粉煤灰脫硅灰中脫除氧化鈉的方法。本專利技術在脫除氧化鈉后可以得到低鈉脫硅灰。
技術介紹
我國許多煤田產出的原煤經粉末化燃燒后形成的粉煤灰中富含氧化鋁^1203含量高于37%，有些甚至高達44%，可稱之為高鋁粉煤灰。這種粉煤灰除富含八1203外，還富含Si02，其Si02含量一般在45 50%之間。因此，這種粉煤灰的鋁硅比比較低，通常僅有O. 8左右，難以滿足傳統提鋁方法對鋁礦資源中鋁含量和鋁硅比的要求。 波蘭杰米克和我國內蒙古蒙西高新技術集團采用石灰石燒結法自這種高鋁粉煤灰中提取八1203，由于需配入大量的碳酸鈣，運作的物料量大、能耗高、主產品氧化鋁產出量少，副產品水泥產出量大，生產1噸氧化鋁竟聯產出8 13噸的水泥，因此難以推廣應用。 CN 101125656A"—種從粉煤灰中先提硅后提鋁的方法"是以質量濃度大于40X的NaOH溶液浸取粉煤灰，將其中的硅以硅酸鈉的形式溶出，分離后得到硅酸鈉溶液和鋁硅比> 2的堿浸渣；溶出的硅酸鈉蒸濃成不同濃度的硅酸鈉溶液，或者利用碳分法制備白炭黑；堿浸渣以堿石灰燒結法或石灰石燒結法生產Al (0H)3并進而生產八1203，提鋁后的殘渣制成填料或用于生產水泥。該專利申請突破了原來直接從粉煤灰中提取氧化鋁的思路，采用先提硅，再提鋁的全新工藝路線，提高了堿浸渣中的鋁硅比，簡化了氧化鋁的提取工藝，提高了粉煤灰中鋁的提取率。 該專利申請中，雖然可以直接采用堿石灰燒結法從提硅后的脫硅灰中有效回收其中的八1203，但工藝流程復雜，能耗高，產出的赤泥中化20含量高(約1.75% )，不能完全滿足水泥原料成份的要求。 另外，從高鋁粉煤灰中提硅后得到的脫硅灰中，化20含量一般在5 8%之間波動。當采用堿石灰燒結法提取氧化鋁時，脫硅灰中含有一定量的Na20是無害的，Na20可以有效破解脫硅灰中的莫來石相，并可降低燒結液相溫度。但是，對于石灰石燒結法提取氧化鋁，如果生料中化20含量高于0. 8% ，就會損害燒成料中借助硅酸二鈣晶型轉變產生的燒結料自粉化，使燒成料物相復雜，鋁的溶出率降低，產品成本高，工藝經濟效益惡化。 通常情況下，是難以從用濃堿處理過的鋁土礦或粉煤灰渣中脫除其中的氧化鈉的。因為苛性鈉既可以溶出物料中的硅，也可以溶出物料中的鋁，生成硅酸鈉和鋁酸鈉，而硅酸鈉和鋁酸鈉又可以生成穩定的化合物硅鋁酸鈉(鈉硅渣)，在低溫常壓下，從這種化合物中脫除氧化鈉是非常困難的。所以，氧化鋁生產工藝排出的拜耳法赤泥或燒結法提取氧化鋁后的赤泥中的氧化鈉含量均較高，既造成了氧化鈉的損失，又帶來污染。雖然拜耳法赤泥可以用作燒結法的原料，但由于這種原料的氧化鈉含量高，不適宜低能耗的石灰石燒結法。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種，通過降低粉煤灰3脫硅灰中的Na20含量，使其滿足石灰石燒結法提取氧化鋁的要求，進而提供一種既經濟又有效地回收粉煤灰類鋁資源中A1203的方法。 本專利技術是通過以下具體技術方案實現的 以粉煤灰脫硅灰中的Na20含量為基準，按照Ca0 : Na20 = 2 5 : 1的摩爾比配入消化的石灰乳，調整反應體系的液固比2 8，在> 65t:溫度下攪拌反應30 300分鐘，靜置沉降，固液分離，回收上清液和濾液得到低濃度NaOH溶液，濾餅以清水洗滌得到低鈉脫硅灰。 回收得到的低濃度NaOH溶液或者返回粉煤灰提硅工序用作稀釋液使用，或者直接用作生石灰消化用的消化水。 洗滌濾餅產生的洗滌液回收用于下批次作業時調整反應體系的液固比。 上述方法中，脫除氧化鈉的最優化反應溫度為90 IO(TC 。 采用本專利技術的方法可以有效地從用濃堿處理過的鋁土礦或粉煤灰渣中脫除氧化鈉，經本專利技術方法處理過的脫硅灰中Na20含量降至1. 2%以下，Na20脫除率^ 75% 。 高鋁粉煤灰經提取Si02后，鋁含量被富集到50%左右，5102含量則由原先的50%降至30%左右。本專利技術進一步對上述脫硅灰進行了脫除氧化鈉處理，得到的低鈉脫硅灰可以采用石灰石燒結法提取A1203，提取A1203后的赤泥Na20含量低，且主要物相為碳酸二鈣和硅酸鈣，因此完全可用作水泥原料，可以實現治理污染不造成新污染的目標。具體實施方式 實施例1 取含有Na20為6. 2wt %的脫硅灰(干態)1000Kg，按照CaO/Na20 = 2的摩爾比配入濃度為150g/l (以CaO計)的石灰乳750L，再加入適量洗滌液，調整至體系液固比為2. 5，用蒸汽加熱至10(TC，攪拌反應1.5小時后，排泄到沉降槽中。回收上清液與濾液，得到的低濃度NaOH溶液以泵送到粉煤灰提硅工序，用于稀釋反應漿料。濾餅以清水洗滌，產生的洗滌液回收用于調整反應體系的液固比。洗滌后得到低鈉脫硅灰濾餅的Na20降至1. 2wt%，Na20的脫除率約76%，可以繼續采用石灰石燒結法提取八1203。 實施例2 取含有Na20為6. 2wt^的脫硅灰(干態)lOOOKg，按照CaO/Na20 = 2. 5的摩爾比配入濃度為150g/l (以CaO計)的石灰乳935L，再加入適量洗滌液，調整至體系液固比為2.5，用蒸汽加熱至95t:，攪拌反應2小時后，排泄到沉降槽中。回收上清液與濾液，得到的低濃度NaOH溶液用作苛化生石灰消化水。濾餅以清水洗滌，產生的洗滌液回收用于調整反應體系的液固比。洗滌后得到低鈉脫硅灰濾餅的Na20降至lwt%， Na20的脫除率約81%，可以繼續采用石灰石燒結法提取八1203。 實施例3 取含有化20為6. 2wt^的脫硅灰(干態)1000Kg，按照CaO/Na20 = 4的摩爾比配入濃度為150g/l(以CaO計)的石灰乳1500L，再加入適量洗滌液，調整至體系液固比為3，用蒸汽加熱至95t:，攪拌反應4小時后，排泄到沉降槽中。回收上清液與濾液，得到的低濃度NaOH溶液以泵送到粉煤灰提硅工序，用于稀釋反應漿料。濾餅以清水洗滌，產生的洗滌液回收用于調整反應體系的液固比。洗滌后 到低鈉脫硅灰濾餅的Na20降至0. 86wt%，Na20的脫除率約84. 5%，可以繼續采用石灰石燒結法提取A120權利要求，是以粉煤灰脫硅灰中的Na2O含量為基準，按CaO∶Na2O＝2～5∶1的摩爾比配入消化的石灰乳，調整反應體系液固比為2～8，在≥65℃溫度下攪拌反應30～300分鐘，靜置沉降，固液分離，回收上清液和濾液，得到低濃度NaOH溶液，濾餅以清水洗滌得到低鈉脫硅灰。2. 根據權利要求1所述的，其特征是回收得到的低濃度NaOH溶液或者返回粉煤灰提硅工序用作稀釋液使用，或者直接用作生石灰消化用的消化水。3. 根據權利要求1所述的，其特征是洗滌濾餅產生的洗滌液回收用于下批次作業時調整反應體系的液固比。4. 根據權利要求1所述的，其特征是所述的攪拌反應溫度為90 IO(TC。全文摘要，是以粉煤灰脫硅灰中的Na2O含量為基準，按照CaO∶Na2O＝2～5∶1的摩爾比配入消化的石灰乳，調整反應體系液固比為2～8，在≥65℃下攪拌反應30～300分鐘，靜置沉降，固液分離，回收上清液和濾液得到低濃度NaOH溶液，濾餅以清水洗滌得到低鈉脫硅灰。采用本專利技術的方法可以有效地從用濃堿處理過的鋁土礦或粉煤灰渣中脫除氧本文檔來自技高網...

【技術保護點】
自粉煤灰脫硅灰中脫除氧化鈉的方法，是以粉煤灰脫硅灰中的Ｎａ↓［２］Ｏ含量為基準，按ＣａＯ∶Ｎａ↓［２］Ｏ＝２～５∶１的摩爾比配入消化的石灰乳，調整反應體系液固比為２～８，在≥６５℃溫度下攪拌反應３０～３００分鐘，靜置沉降，固液分離，回收上清液和濾液，得到低濃度ＮａＯＨ溶液，濾餅以清水洗滌得到低鈉脫硅灰。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦晉國，
申請(專利權)人：朔州市潤澤投資發展有限公司，
類型：發明
國別省市：14[中國|山西]