《煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝.pdf(7页完整版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102020296A43申请公布日20110420CN102020296ACN102020296A21申请号200910164389222申请日20090909C01F7/02200601C01F7/2020060171申请人黄明地址450052河南省郑州市二七区康复后街2号院1号楼35号72发明人黄明54发明名称煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝57摘要本发明以煤矸石化学成分中的AL2O3为提取目标。采取将煤矸石粉碎并磨至一定细度,配成料浆,经测定煤矸石中磁性物磁力度确定的梯度磁选后,在机械搅拌状态,2598,注入一定浓度复合酸溶液,反应3060MIN,再注入一定浓度氟化铵溶液,继。
2、续反应30240MIN;继而注入过量氨水,调节PH,固液分离,滤液植精种分,通入CO2,碳酸化,结晶析出,过滤并洗涤结晶,105300干燥,得氢氧化铝。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页CN102020310A1/2页21煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,选用煤伴生石。在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废弃物一煤矸石作为原料,其具体步骤为将煤矸石粉碎并磨细得原料A;将原料A配制成浆料B;将浆料B,输送至梯度磁选机中,磁选;磁选后的浆料B,在机械搅拌状态,2598,注入一定浓度复合酸混合溶液,反应30120MIN;注入复合酸的浆料反应到时,再注入氟化。
3、铵溶液;继续反应30120MIN;6取反应液,检测反应液中AL2O3,同时注入过量氨水继续反应60120MIN;调节反应液PH,待反应液PH稳定,固液分离;滤液植精种分,通入CO2,碳酸化结晶析出;过滤结晶,并洗涤;结晶干燥得氢氧化铝。2根据权利要求1所述的煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于所述煤矸石原料须粉碎并磨细至0074MM,干磨或湿磨均可。粉磨0074MM的煤矸石原料,配制成浆料,浆料的固液比为12040。3根据权利要求1所述的煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于;浆料在经测定煤矸石中磁性物磁力度确定的梯度磁选机中磁选,除去磁性杂质。梯度磁选采取弱、低、中、高排序。4根据权利要求。
4、1所述煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于复合酸为硫酸、硝酸、氢氟酸的混合溶液。该复合酸混合溶液中,硫酸浓度为0824,硝酸035,氢氟酸013。5根据权利要求1所述煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于反应可在敞口或封闭加盖的容器中进行,加热方式间接或直接均可,反应温度2598,机械搅拌速度为40200R/MIN。6根据权利要求1所述煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于;注入复合酸的浆料反应到时,再注入事先测定煤矸石化学分析AL2O3含量120200事先配置好的氟化铵溶液,继续反应30120MIN。7根据权利要求1所述煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于反应计时中取反应液样,检测反应液。
5、中AL2O3达最佳溶出率,注入过量氨水,氨水比三氧化二铝1051201,继续在搅拌温度下反应60120MIN。8根据权利要求1所述煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于注氨反应到时,向反应液中注入NAOH溶液,调节PH85100;待反应液PH稳定,固液分离。9根据权利要求1所述煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于滤液植入精子,精子的量为滤液中AL2O3含量的0515倍。植入精子的滤液,通入CO2,碳酸化,结晶析出。10根据权利要求1所述煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于12、根据权利要求1所述煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,其特征在于过滤结晶,并洗涤,洗涤最好用达饮用水标准的洁净水或纯水。洗。
6、涤过滤结晶在105300干燥,水份1,得权利要求书CN102020296ACN102020310A2/2页3氢氧化铝。权利要求书CN102020296ACN102020310A1/4页4煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝技术领域0001本发明是一种非高温含铝原料提取氢氧化铝的方法,特别是煤矸石作为原料,经预处理梯度磁选除杂,分步骤在浆料中注入复合酸,氟化铵、氨水、调节PH,植入精子,碳酸化,结晶析出,结晶洗涤,干燥等过程提取氢氧化铝。背景技术0002煤伴生废石,在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废弃物煤矸石,是碳质、泥质和砂质页岩的混合物。中国历年积存超过1000MT,并且每年仍继续排放约100MT以。
7、上,不仅堆占土地,而且造成污染。目前煤矸石可用于生产水泥,回收煤碳,煤与矸石混烧发电等,其化学成分SIO2为4665;AL2O3为1638;FE2O3为2281463;CAO为042232;MGO为044214;K2ONA2O为14539。0003中国大力发展循环经济,按照减量化、再利用、再循环的原则,煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,对合理利用可再生资源,具有重要的社会经济意义和实际意义。另一方面,随着我国工业的发展,优质的铝土资源将不能满足氢氧化铝,氧化铝生产的需要,越来越成为铝工业发展的制约因素。因此,利用煤矸石提取氢氧化铝对于我国工业可继续发展具有重要的意义。0004我国氢氧化铝的生产原料几。
8、乎均为一水硬铝石,无论是烧结法,拜耳法,烧结法拜耳法联合法或烧结法拜耳法混联法,水硬铝石烧结成熟料后的溶出温度在140300之间,而且仅适用高铝低硅低铁的高品位铝土矿,下表为目前生产氢氧化铝的各种方法针对不同类型原料进行处理的适应程度0005说明书CN102020296ACN102020310A2/4页500060007注;表中0表示该法不适用;1表示该法受一定的限制;2表示该法一般常用;3表示该法最常用。0008目前,高铝低硅低铁铝矿资源面临枯竭的紧迫局面,急需煤矸石作为原料复合酸铵提取氢氧化铝等技术问世,来实现资源再生产、废渣再利用的循环经济,造福社会。发明内容0009本发明的目的是弥补现。
9、有技术中的不足,提供一种非高温含铝原料提取氢氧化铝的技术,特别是煤矸石作为原料。0010本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。0011以煤矸石化学成份中的AL2O3为提取目标,具体步骤为00121将煤矸石粉碎磨至0074MM,并配制成固液比为12040的浆料;00132将浆料通过梯度磁选,除去磁性杂质;00143在敞口或封闭加盖的容器中,往浆料中注入复合酸混合液;00154在机械搅拌和温度下,复合酸与物料反应,破环硅铝键网络结构;00165氟化铵注入与浆料进步反应,加速硅铝键网络结构的破坏,使硅铝成为活性说明书CN102020296ACN102020310A3/4页6溶于水中;00176氟化。
10、铵与SIO2反应生成氟硅酸铵;00187氟硅酸铵在过量氨的作用下,可分解为二氧化硅和氟化铵,实现了AL2O3的高溶出率;00198注入NAOH、调节PH、固液分离、滤液植入精子,碳酸化,结晶析出;00209过滤结晶并洗涤,结晶干燥得氢氧化铝。0021煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,反应可根据条件采用一次反应,二次反应或多级串、并联反应。反应结束后,过滤使固液分离,含硅滤渣可作其他加工产品原料。0022氢氧化铝结晶过滤,滤液可回收返回生产。0023复合酸铵注入浆料,发生共热反应,可采用搅拌回流,生成氟硅酸铵和氨气,回收备用。0024本发明的积极有益效果是00251、本发明煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,。
11、充分利用了煤矸石中铝资源,反应过滤所得硅滤渣可作其他加工产品原料,具有良好的经济效益和显著的社会效益。00262、本发明煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,具有生产工艺简单,材料来源广泛,无需高温,生产周期短等优点,实现了资源再生产,废弃物再利用的循环经济。00273、本发明煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,反应可根据条件采用一次反应、二次反应或多级串、并联反应,无需复杂的工艺设备和工艺过程,适用于敝口或加盖的地上、地下、半地下各种形状的简易容器,或在堆场就近生产。00284、本发明煤矸石复合酸铵提取氢氧化铝,具有“废弃物再利用”、“资源高附加值”等优点和较大的市场应用价值,有利于环境的保护和固体废弃物的利。
12、用。具体实施方式。0029实施例10030在四川三仪循环资源科技咨询有限公司试验厂,用雅安地区荥河冯家坝矿区堆积的煤矸石1000KG为原料,先粗碎,再细碎,球磨至0074MM筛余小于1;配置成固液比为13浆料;经800高斯、1200高斯、2500高斯、6000高斯四级梯度磁选后;浆料输送入4000L敞口贴有耐酸瓷砖的反应罐中,蒸汽直接加热至953,机械搅拌80R/MIN;将配制好含有12硫酸、1硝酸、1氢氟酸的复合酸溶液460KG,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中每分钟1020KG注入浆料后,计时反应60MIN;自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中每分钟1020KG注入98的氟化铵溶液。
13、420KG后,反应120MIN;将已测定知煤矸石中三氧化二铝含量35需420KG的氨水,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中,每分钟1020KG注入浆料,计时反应120MIN;将30浓度的氢氧化钠溶液,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中每分钟510KG注入浆料,测PH为95,停止注入氢氧化钠溶液,继续搅拌反应20MIN,再测PH为90,稳定20MIN;停止蒸气加热;反应过程中反应罐上装有抽气回流回收装置;浆料固液分离;硅渣饼送堆场再利用;滤液泵入另一敞口贴有耐酸碱瓷砖的反应罐中,机械搅拌140R/MIN,加入氢氧化铝精子350KG,充分溶混均匀,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中注入。
14、二氧化碳气体,随即出现结晶析出,滤液变浊白稠浓,停二氧化碳气,继说明书CN102020296ACN102020310A4/4页7续搅拌15MIN,过滤并洗涤结晶,结晶送回转干燥机,180干燥,得氢氧化铝,经计算实际溶出率9248。0031实施例20032在四川三仪循环资源科技咨询有限公司试验厂,用雅安地区斑鸠井田堆积的煤矸石1000KG为原料,先粗碎,再细碎,球磨至0074MM筛余小于1;配制成固液比为135浆料;经1200高斯、2500高斯、6000高斯三级梯度磁选后;将浆料输送入4000L敞口贴有耐酸瓷砖的反应罐中,蒸气直接加热至905,机械搅拌100R/MIN;将配制好的含有10硫酸、2。
15、硝酸、1氢氧酸的复合酸溶液390KG,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中每分钟1020KG注入浆料后,计时反应45MIN;将已测定知煤矸石中三氧化二铝含量3052需98的氟化铵溶液450KG,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中每分钟1020KG注入浆料后,计时反应120MIN;将已测定知煤矸石中三氧化二铝含量3052需360KG的氨水,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中,每分钟1020KG注入浆料后,计时反应90MIN;将30浓度的氢氧化钠溶液,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中每分钟510KG注入浆料,测PH至90,停止注入氢氧化钠溶液,继续搅拌反应20MIN,再测PH为86。
16、,稳定20MIN,停止蒸气加热;反应过程中反应罐上装有抽气回流回收装置;浆料固液分离;硅渣饼送堆场再利用;滤液泵入另一敞口贴有耐酸碱瓷砖的反应罐中,机械搅拌120R/MIN,加入氢氧化铝精子300KG,充分溶混均匀,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中注入二氧化碳气体,随即出现结晶析出,滤液变浊白稠浓,停注二氧化碳气,继续搅拌15MIN,过滤并洗涤结晶;结晶送回转干燥机,250干燥,得氢氧化铝;经计算实际溶出率8940。0033实施例30034在四川三仪循环资源科技咨询有限公司试验厂,在雅安地区沙坪丰强煤洗选厂的洗煤矸石堆中取1000KG的洗煤矸石为原料,先粗碎,再细碎,球磨至0074MM筛。
17、余小于1;配制成固液比为14浆料;经800高斯,1200高斯,2500高斯三级梯度磁选后将浆料输送入4000L敞口贴有耐酸瓷砖的反应罐中,蒸汽直接加热至855,机械搅拌140R/MIN;将配制好的含有16的硫酸、3硝酸、15氢氟酸的复合酸溶液490KG,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中每分钟1020KG注入浆料后,计时反应30MIN;将已测定知洗煤矸石中三氧化二铝含量3248需98的氟化铵495KG配成溶液,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中每分钟1020KG注入浆料后,计时反应100MIN;将已测定知洗煤矸石中三氧化二铝含量3248需365KG的氨水,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔。
18、的盘管中每分钟1020KG注入浆料后,反应计时60MIN;将30浓度的氢氧化纳溶液,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中每分钟510KG注入浆料测PH至10,停止注入氢氧化钠溶液,继续搅拌反应20MIN,再测PH为92,稳定20MIN;停止蒸汽加热反应过程中反应罐上装有抽气回流回收装置;浆料固液分离;硅渣饼送堆场再利用;滤液泵入另一敞口贴有耐酸碱瓷砖的反应罐中,机械搅拌100R/MIN,加入氢氧化铝精子320KG,充分溶混均匀,自反应罐预先埋置的钻有液气流孔的盘管中注入二氧化碳气体,随即出现结晶析出;滤液变浊白稠浓,停注二氧化碳气,继续搅拌15MIN,过滤并洗涤结晶;结晶送回转干燥机150干燥,得氢氧化铝,经计算实际溶出率9410。说明书CN102020296A。