專利名稱：一種利用粉煤灰制取白炭黑、煤粉和氫氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉煤灰的利用。
技術(shù)背景粉煤灰是各種燃煤鍋爐排放的在一種固體廢棄物，是煤炭燃燒殘留的固體廢棄物，是現(xiàn) 代燃煤電廠的主要副產(chǎn)品，是工業(yè)廢棄物中產(chǎn)量最大的一種廢渣，其存放不僅是個(gè)占地問題， 其露天堆放還間接影響到水資源和大氣環(huán)境。粉煤灰的主要成份是富含SiCb和A1203的玻璃 體，并含有少量的CaO， MgO， Na20， &0及802等；此外，還含有Cu， Cr, Ni， Sr， Nb， Ga， Ge等稀有和微量元素。長期以來，我國利用粉煤灰主要是回填低洼地、礦井、煤礦塌陷 區(qū)和磚廠的土坑。目前，粉煤灰的工業(yè)利用主要是用來制備鋁鹽，其工藝方法主要有1)用 石灰燒結(jié)、碳酸鈉溶出工藝從粉煤灰中提取氧化鋁，該方法存在的問題是反應(yīng)條件是高溫， 能耗大，只提取了粉煤灰中的氧化鋁，粉煤灰中二氧化硅的利用價(jià)值低；2)采用堿石灰燒結(jié) 法，將粉煤灰和石灰、碳酸鈉經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成可溶性的鋁酸鈉及不溶性的硅酸鈣，二者分離后 制備氧化鋁。該方法產(chǎn)生的硅鈣渣，只能用作水泥原料。每生產(chǎn)1噸的氧化鋁要產(chǎn)生10噸的 硅鈣渣，我國的建材市場消化不了如此多的硅鈣渣，又會(huì)造成堆積；3)氟氨助溶酸浸法提取 粉煤灰中氧化鋁，直接用酸浸溶解，提取率低(70%)，殘?jiān)?0%量大；酸用量大，還需要中 和，成本高。因此研究一種低成本、利用粉煤灰制備高附加值產(chǎn)品的方法成了當(dāng)務(wù)之急。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種利用粉煤灰制取白炭黑的方法，同時(shí)也提供了一種利用粉煤 灰制取煤粉和氫氧化鋁的方法。 其技術(shù)解決方案為一種利用粉煤灰制取白炭黑的方法，包括如下步驟l)物料的配比按粉煤灰1000千克、20%-45%的氟硅酸3-8立方米、30%-98%硫酸0.2-0.5 立方米的比例，加入反應(yīng)釜中；2) 反應(yīng)釜反應(yīng)將反應(yīng)釜中的物料加熱攪拌，控制溫度120'C-18(TC之間，直至反應(yīng)完 畢，蒸干；3) 制備白炭黑將反應(yīng)釜中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體利用吸收塔吸收，在吸收塔下部的沉淀池中 沉淀吸收塔內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的固體，沉淀池中的清液回收利用；用離心機(jī)過濾上述沉淀池中的固體， 用水洗到PH3-6，調(diào)漿濃度為10%-40%送入閃蒸干躁機(jī)干躁得到白炭黑。一種利用粉煤灰制取煤粉的方法，包括如下步驟1) 物料的配比按粉煤灰1000千克、20%-45%的氟硅酸3-8立方米、30%-98%硫酸0.2-0.5 立方米的比例，加入反應(yīng)釜中；2) 反應(yīng)釜反應(yīng)將反應(yīng)釜中的物料加熱攪拌，控制溫度12(TC-18(TC之間，直至反應(yīng)完 畢，蒸干，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；3) 煤粉的制取將步驟2)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物以固體反應(yīng)產(chǎn)物3-10倍的水溶解，分離 不溶物，烘干即得煤粉。一種利用粉煤灰制取氫氧化鋁的方法，包括如下步驟1) 物料的配比按粉煤灰1000千克、20%-45%的氟硅酸3-8立方米、30%-98%硫酸0.2-0.5 立方米的比例，加入反應(yīng)釜中；2) 反應(yīng)釜反應(yīng)將反應(yīng)釜中的物料加熱攪拌，控制溫度12(TC-18(TC之間，直至反應(yīng)完 畢，蒸干，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；3) 氫氧化鋁的制取將步驟2)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物以固體反應(yīng)產(chǎn)物3-10倍的水溶解， 過濾不溶物，得到濾液，在攪拌的情況下滴加濃度為2(^-3(m的氨水調(diào)PH值到6至10之間， 得到氫氧化鋁沉淀，離心分離后烘干得到氫氧化鋁。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明主要利用氟硅酸、硫酸作為催化劑的作用，與粉煤灰反應(yīng)， 制取白炭黑、煤粉和氫氧化鋁，通過溫度、時(shí)間和酸堿配比，將粉煤灰最大限度的分解，不 僅解決了粉煤灰堆積占地的問題，同時(shí)得到了高附加值的產(chǎn)品。


圖l為本發(fā)明的流程框圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例h
在反應(yīng)釜中加入濃度為20%的氟硅酸8立方米、30%的硫酸0.5立方米，在加熱至80'C 后加入粉煤灰1000千克，加熱攪拌反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度120。C，直至反應(yīng)完畢，蒸干得到固 體反應(yīng)產(chǎn)物。在反應(yīng)的同時(shí)引風(fēng)將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體抽入吸收塔，用離心機(jī)分離吸收塔底部沉 淀池中產(chǎn)生的固體沉淀，將固體沉淀水洗到PH值為3，調(diào)漿濃度為10%，送入閃蒸干燥機(jī)干 燥得到白炭黑；將反應(yīng)釜中的固體反應(yīng)產(chǎn)物以固體反應(yīng)產(chǎn)物10倍的水溶解后，離心分離固體 和液體后，固體部分烘干得到煤粉，液體在攪拌情況下滴加20o/c氨水調(diào)pH值到6，得到氫氧化鋁沉淀，靜止沉淀后，棄去清液，離心分離后，烘干得到氫氧化鋁。 實(shí)施例2:在反應(yīng)釜中加入濃度為30%的氟硅酸6立方米、60%的硫酸0.3立方米，加熱到IO(TC， 在不斷攪拌下加入粉煤灰1000千克，緩慢升溫到150'C，直至反應(yīng)完畢，蒸干得到固體反應(yīng)產(chǎn)物。在反應(yīng)的同時(shí)引風(fēng)將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體抽入吸收塔，用離心機(jī)分離吸收塔底部沉淀池中產(chǎn)生的固體沉淀，將固體沉淀水洗到PH值為5，調(diào)漿濃度為30%，送入閃蒸干燥機(jī)干燥得到白炭黑；將反應(yīng)釜中的固體反應(yīng)產(chǎn)物以反應(yīng)物7倍的水溶解，離心分離固體和液體后，固體部分烘干得到煤粉，液體在攪拌情況下滴加25。/。氨水調(diào)pH值到8，得到氫氧化鋁沉淀，靜止沉淀后，棄去清液，離心分離后，烘干得氫氧化鋁。 實(shí)施例3:在反應(yīng)釜中加入濃度為45%的氟硅酸3立方米、98%的硫酸0.2立方米、粉煤灰1000千 克，加熱攪拌反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度180°C，直至反應(yīng)完畢，蒸干得到固體反應(yīng)產(chǎn)物。在反應(yīng) 的同時(shí)引風(fēng)將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體抽入吸收塔，用離心機(jī)分離吸收塔底部沉淀池中產(chǎn)生的固體沉 淀，將固體沉淀水洗到PH值為6，調(diào)漿濃度為40%，送入閃蒸干燥機(jī)干燥得到白炭黑；將反 應(yīng)釜中的固體反應(yīng)產(chǎn)物以固體反應(yīng)產(chǎn)物3倍的水溶解后，離心分離固體和液體后，固體部分 烘干得到煤粉，液體在攪拌情況下滴加30。/。氨水調(diào)pH值到10，得到氫氧化鋁沉淀，靜止沉 淀后，棄去清液，離心分離后，烘干得到氫氧化鋁。
權(quán)利要求
1、一種利用粉煤灰制取白炭黑的方法，其特征在于包括如下步驟1)物料的配比按粉煤灰1000千克、20％-45％的氟硅酸3-8立方米、30％-98％硫酸0.2-0.5立方米的比例，加入反應(yīng)釜中；2)反應(yīng)釜反應(yīng)將反應(yīng)釜中的物料加熱攪拌，控制溫度120℃-180℃之間，直至反應(yīng)完畢，蒸干；3)制備白炭黑將反應(yīng)釜中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體利用吸收塔吸收，在吸收塔下部的沉淀池中沉淀吸收塔內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的固體，沉淀池中的清液回收利用；用離心機(jī)過濾上述沉淀池中的固體，用水洗到PH3-6，調(diào)漿濃度為10％-40％送入閃蒸干躁機(jī)干躁得到白炭黑。2、一種利用粉煤灰制取煤粉的方法，其特征在于包括如下步驟1)物料的配比按粉煤灰1000千克、20％-45％的氟硅酸3-8立方米、30％-98％硫酸0.2-0.5立方米的比例，加入反應(yīng)釜中；2)反應(yīng)釜反應(yīng)將反應(yīng)釜中的物料加熱攪拌，控制溫度120℃-180℃之間，直至反應(yīng)完畢，蒸干，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；3)煤粉的制取將步驟2)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物以固體反應(yīng)產(chǎn)物3-10倍的水溶解，分離不溶物，烘干即得煤粉。
2、 一種利用粉煤灰制取煤粉的方法，其特征在于包括如下步驟1) 物料的配比按粉煤灰1000千克、20%-45%的氟硅酸3-8立方米、30%-98%硫酸0.2-0.5 立方米的比例，加入反應(yīng)釜中；2) 反應(yīng)釜反應(yīng)將反應(yīng)釜中的物料加熱攪拌，控制溫度12(TC-18(TC之間，直至反應(yīng)完 畢，蒸干，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；3) 煤粉的制取將步驟2)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物以固體反應(yīng)產(chǎn)物3-10倍的水溶解，分離 不溶物，烘干即得煤粉。
3、 一種利用粉煤灰制取氫氧化鋁的方法，其特征在于包括如下步驟1) 物料的配比按粉煤灰1000千克、20%-45%的氟硅酸3-8立方米、30%-98%硫酸0.2-0.5 立方米的比例，加入反應(yīng)釜中；2) 反應(yīng)釜反應(yīng)將反應(yīng)釜中的物料加熱攪拌，控制溫度120'C-180'C之間，直至反應(yīng)完 畢，蒸干，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；3) 氫氧化鋁的制取將步驟2)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物以固體反應(yīng)產(chǎn)物3-10倍的水溶解， 過濾不溶物，得到濾液，在攪拌的情況下滴加濃度為20%-3(^的氨水調(diào)PH值到6至10之間， 得到氫氧化鋁沉淀，離心分離后烘干得到氫氧化鋁。
全文摘要
本發(fā)明公開一種利用粉煤灰制取白炭黑的方法，同時(shí)也提供了一種利用粉煤灰制取煤粉和氫氧化鋁的方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，利用氟硅酸、硫酸作為催化劑的作用，與粉煤灰在反應(yīng)釜中反應(yīng)，通過控制溫度、時(shí)間和酸堿配比，制取白炭黑、煤粉和氫氧化鋁。
文檔編號(hào)C01B33/00GK101214961SQ20071011652
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月30日
發(fā)明者薛彥輝 申請人:薛彥輝