鈉溶液3100ml，最后將所得氫氧化鋁與質(zhì)量濃度為31%的鹽酸1350ml在壓力為0.3MPa條件下反應(yīng)90分鐘制得氯化鋁溶液；另一部分500g的鋁酸鈣作為所得氯化鋁溶液的鹽基度調(diào)節(jié)劑，在上述氯化鋁溶液中加水調(diào)節(jié)氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.0%，在攪拌速度為150轉(zhuǎn)/分下加入上述鋁酸鈣粉，然后升溫到100°C反應(yīng)90分鐘制備得到聚氯化鋁溶液，將該聚氯化鋁溶液固液分離后得到聚氯化鋁清液和200g高硅濾渣，將聚氯化鋁清液干燥得到固體聚氯化鋁產(chǎn)品1500g，該產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)GB15892-2009的要求。最后，用硅鈣渣70g和200g高硅濾渣和10g煤渣混合，干燥后粉碎得到可用于水泥生產(chǎn)的硅鈣原料370g，產(chǎn)品聚氯化鋁鹽基度為80%、白度為86%。
[0051]實(shí)施例4:
[0052]參見(jiàn)圖1，無(wú)廢渣污染的硬鋁石制備高白度聚氯化鋁方法，其步驟如下:
[0053](I)將900g硬鋁石磨成100目的細(xì)粉后與280g碳酸鈣粉(其中10g為回用氫氧化鈣與碳酸鈣混合物)、煤70g和焦碳60g混合，在1550°C下煅燒6小時(shí)成鋁酸鈣，冷卻降溫粉碎成80目的鋁酸鈣粉100g ;硬鋁石煅燒過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳用干法除塵塔除塵后收集到氣柜，并用氣體壓縮機(jī)壓縮到鋼瓶備用；
[0054](2)將所得80目的鋁酸鈣粉分為兩部分，第一部分650g的鋁酸鈣粉用于制備氯化鋁溶液:在240g碳酸鈉和160g氫氧化鈉配制成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%的混合溶液中，在攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分和反應(yīng)溫度為60°C下反應(yīng)60分鐘得到強(qiáng)堿性含硅鋁酸鈉溶液，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生堿性的氫氧化鈣和碳酸鈣沉淀物300g，除去硅鈣渣后得到含硅鋁酸鈉溶液，接著在含硅鋁酸鈉溶液中加入鋁酸鈣質(zhì)量8%的脫硅劑氧化鈣在反應(yīng)溫度為85°C和攪拌速度180轉(zhuǎn)/分下脫硅40分鐘，得到脫硅后的鋁酸鈉溶液和堿性硅鈣渣，固體分離并水洗后得到硅鈣渣80g和鋁酸鈉溶液，然后在該脫硅后的鋁酸鈉溶液中通入制備好的二氧化碳，調(diào)節(jié)pH值到12，得到氫氧化鋁結(jié)晶沉淀物和碳酸鈉溶液，經(jīng)過(guò)離心分離得到氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%氫氧化鋁550g和9.5%碳酸鈉溶液2100ml，最后將所得氫氧化鋁與質(zhì)量濃度為31%的鹽酸1350ml在壓力為0.1MPa條件下反應(yīng)110分鐘制得氯化鋁溶液；另一部分350g的鋁酸鈣作為所得氯化鋁溶液的鹽基度調(diào)節(jié)劑，在上述氯化鋁溶液中加水調(diào)節(jié)氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.0%，在攪拌速度為180轉(zhuǎn)/分下加入上述鋁酸鈣粉，然后升溫到90°C反應(yīng)180分鐘制備得到聚氯化鋁溶液，將該聚氯化鋁溶液固液分離后得到聚氯化鋁清液和220g高硅濾渣，將聚氯化鋁清液干燥得到固體聚氯化鋁產(chǎn)品1500g，該產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)GB15892-2009的要求。最后，用硅鈣渣80g和300g高硅濾渣和10g煤渣混合，干燥后粉碎得到可用于水泥生產(chǎn)的硅鈣原料385g，產(chǎn)品聚氯化鋁鹽基度為65%、白度為85%。
[0055]實(shí)施例5:
[0056]參見(jiàn)圖1，無(wú)廢渣污染的硬鋁石制備高白度聚氯化鋁方法，其步驟如下:
[0057](I)將90t硬鋁石磨成80目的細(xì)粉后與34t碳酸鈣粉(其中15t為回用上述實(shí)施例中氫氧化鈣與碳酸鈣混合物)和煤7t和焦碳6t混合，在1500°C下煅燒7小時(shí)成鋁酸鈣，冷卻降溫粉碎成180目的鋁酸鈣粉10t ;硬鋁石煅燒過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳用干法除塵塔除塵后收集到氣柜，并用氣體壓縮機(jī)壓縮到鋼瓶備用；
[0058](2)將所得180目的鋁酸鈣粉分為兩部分，第一部分45t的鋁酸鈣粉用于制備氯化鋁溶液:在18t碳酸鈉和12t氫氧化鈉配制成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的混合溶液中，在攪拌速度為120轉(zhuǎn)/分和反應(yīng)溫度為80°C下反應(yīng)40分鐘得到強(qiáng)堿性含硅鋁酸鈉溶液，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生堿性的氫氧化鈣和碳酸鈣沉淀物23t，除去鈣渣后得到含硅鋁酸鈉溶液，接著在含硅鋁酸鈉溶液中加入鋁酸鈣質(zhì)量5%的脫硅劑鋁酸鈣在反應(yīng)溫度為90°C和攪拌速度120轉(zhuǎn)/分下脫硅50分鐘，得到脫硅鋁酸鈉溶液和堿性硅鈣渣，固體分離并水洗后得到硅鈣渣6.5t和鋁酸鈉溶液，然后在該脫硅后的鋁酸鈉溶液中通入制備好的二氧化碳，調(diào)節(jié)PH值到8，得到氫氧化鋁結(jié)晶沉淀物和碳酸鈉溶液，經(jīng)過(guò)離心分離得到氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%氫氧化鋁43t和9.5%碳酸鈉溶液210m3，最后將所得氫氧化鋁與質(zhì)量濃度為31%的鹽酸135m3在壓力為0.3MPa條件下反應(yīng)100分鐘制得氯化鋁溶液；另一部分55t的鋁酸鈣作為所得氯化鋁溶液的鹽基度調(diào)節(jié)劑，在上述氯化鋁溶液中加水調(diào)節(jié)氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0%，在攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分下加入上述鋁酸鈣粉，然后升溫到110°C反應(yīng)120分鐘制備得到聚氯化鋁溶液，將該聚氯化鋁溶液固液分離后得到聚氯化鋁清液和22t高硅濾渣，將聚氯化鋁清液干燥得到固體聚氯化鋁產(chǎn)品150t，該產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)GB15892-2009的要求。最后，用硅鈣渣6.5t和22t高硅濾渣和1t煤渣混合，干燥后粉碎得到可用于水泥生產(chǎn)的硅鈣原料38.5t，產(chǎn)品聚氯化鋁鹽基度75%、白度為86%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種由硬鋁石制備高白度聚氯化鋁的方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將硬鋁石粉、碳酸鈣粉、還原劑和煤粉按照質(zhì)量比為80-100:25-35:3-8:5-8混合，在立式磚窯中緩慢旋轉(zhuǎn)于1400?1600°C下煅燒得到鋁酸鈣，冷卻降溫，粉碎得到鋁酸鈣粉后備用；將硬鋁石粉煅燒過(guò)程產(chǎn)生的尾氣經(jīng)除塵、脫二氧化硫、除水蒸汽后收集得到二氧化碳?xì)怏w壓縮備用； 2)將(I)步所得到的鋁酸鈣粉分為兩部分: 第一部分為占總質(zhì)量45?65%的鋁酸鈣粉用于制備氯化鋁，制備氯化鋁的步驟為:①脫鈣:將鋁酸鈣粉加入到碳酸鈉和氫氧化鈉質(zhì)量比為60-70:30-40, pH值不低于14，質(zhì)量濃度為8?12%的碳酸鈉和氫氧化鈉混合溶液中，在反應(yīng)溫度為60?90°C下反應(yīng)，固液分離，得到強(qiáng)堿性的含硅鋁酸鈉溶液、堿性的氫氧化鈣和碳酸鈣沉渣；②脫硅:向含硅鋁酸鈉溶液中加入鋁酸鈣或氧化鈣，在反應(yīng)溫度為80?90°C脫硅，固液分離，得到脫硅后的鋁酸鈉溶液和堿性硅鈣渣，水洗，得到鋁酸鈉溶液和硅鈣濾渣；③然后在該鋁酸鈉溶液中通入步驟(I)中壓縮后的二氧化碳?xì)怏w，調(diào)節(jié)PH值到8?12，固液分離，得到氫氧化鋁結(jié)晶沉淀物和碳酸鈉溶液，碳酸鈉溶液于步驟①中循環(huán)使用；④制備氯化鋁:向氫氧化鋁結(jié)晶沉淀物中加入鹽酸，在壓力為0.1-0.3MPa條件下反應(yīng)，得到氯化鋁溶液； 另一部分為占總質(zhì)量35?55%的鋁酸鈣粉作為所得氯化鋁溶液的鹽基度調(diào)節(jié)劑，在上述氯化鋁溶液中加水調(diào)節(jié)氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0?8.0%，加入上述鋁酸鈣粉，然后升溫到90?110°C反應(yīng)，固液分離，干燥，得到固體聚氯化鋁產(chǎn)品以及酸性礦渣，酸性礦渣水洗回收聚氯化鋁后得到高硅濾渣； 3)將上述各步中產(chǎn)生的濾渣混合均勻，得到主要成分為硅鈣的混合濕濾渣，將其與立式轉(zhuǎn)窯中煤粉燃燒得到的煤渣混合，用步驟I)得到的高溫尾氣作為干燥熱源進(jìn)行干燥，干燥后得到水含量低于10%的硅鈣混合物，粉碎，得到可用于水泥生產(chǎn)的硅鈣原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)中，硬鋁石粉、碳酸鈣粉、還原劑和煤粉按照質(zhì)量比為80-90:25-35:3-5:6-8混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟I)中的煅燒溫度為14500C -1550?。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一部分鋁酸鈣粉占總質(zhì)量的50?60%的，第二部分鋁酸鈣粉占總質(zhì)量的40-50 %。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述還原劑選自活性碳、焦碳、金屬鋁或硫磺中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，脫鈣步驟中得到的堿性的氫氧化鈣和碳酸鈣沉渣作為鈣源回收作為原料用于鋁酸鈣生產(chǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)中，所述高溫尾氣通入臥式轉(zhuǎn)窯中干燥所述的混合濕濾渣和煤渣。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種由硬鋁石制備高白度聚氯化鋁的方法，本發(fā)明不僅生產(chǎn)成本低，且整個(gè)制備過(guò)程中無(wú)廢渣、廢氣等污染，所有的廢渣都得到了循環(huán)使用，得到的聚氯化鋁產(chǎn)品鹽基度可以達(dá)到90％，白度為85％以上。
【IPC分類】C01F7-56
【公開(kāi)號(hào)】CN104828849
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510201599
【發(fā)明人】晏永祥, 王瓊, 端偉宇, 羅磊, 羅佳倩, 何朝輝, 何青峰, 余海平
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙理工大學(xué), 衡陽(yáng)市建衡實(shí)業(yè)有限公司, 修文縣蘇達(dá)新型環(huán)保材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日