处理飞灰的方法技术

技术编号:14794778 阅读:80 留言:0更新日期:2017-03-13 01:21
提供了用于处理飞灰的方法。例如,所述方法可以包括用HCl浸提飞灰以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将固体与浸提液分离;使浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子的沉淀物,并将沉淀物与液体分离;以及在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热沉淀物并且任选地回收所产生的气态HCl。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2012年3月29日提交的US 61/617,422和2012年9月26日提交的US 61/706,028的优先权。这些文献在此通过引用全部并入。
本公开涉及在用于处理工业废料的方法的领域中的改进。例如,其涉及处理飞灰的方法。例如,这些方法可以有效地从飞灰中提取诸如氧化铝和各种金属氧化物、二氧化硅和稀土等的各种材料。专利技术背景飞灰是燃烧中产生的残留物之一。其包含与烟道气一起上升的细颗粒。未上升的灰被称为底灰。飞灰物质当悬浮在废气中时可以固结并且通过静电除尘器或过滤袋来收集。因为颗粒当悬浮在废气中时固结,因此飞灰颗粒通常形状为球形的,并且尺寸范围为0.5μm-100μm。飞灰可以包含:二氧化硅(SiO2)(其可以两种形式存在:非结晶的,其为圆形且光滑的;和结晶的,其为锋利、尖锐且有害的);氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)。飞灰也可以包含氧化钙(CaO)。飞灰也可为高度异质的。其可以包含带有各种可鉴别的玻璃质颗粒的混合物。例如,飞灰可指在煤燃烧期间产生的灰。根据被燃烧的煤的来源和组成,飞灰的组分显著不同。过去,飞灰通常释放到大气中,但是在近几十年里强制执行的污染控制设备现在要求在释放之前将其捕获。在烟道气到达燃煤发电厂的烟囱之前,通常通过静电除尘器或其他颗粒过滤仪器来捕获飞灰,并且在这种情况下飞灰连同与从炉底部去除的底灰共同被称为煤灰。>例如,在美国,飞灰通常储存在燃煤发电厂或置于垃圾填埋场中。大约43%被回收[3],常用于补充混凝土生产中的波特兰水泥。然而,一些研究者对此表达了健康关注。过去,由煤燃烧产生的飞灰简单地夹带在烟道气中并且分散于大气中。这引起了环境和健康关注,促使法律已将飞灰排放减小到小于所产生的灰的1%。在世界各地,燃煤发电站所产生的飞灰中超过65%被处理在垃圾填埋场和灰池中。由于日益增加的垃圾填埋费用和当前对可持续发展的关注,近些年来飞灰的重复利用已变得越来越受关注。自2005年起,美国燃煤发电厂报道了生产71,100,000吨的飞灰,其中29,100,000吨被再用于各种应用中。如果约42,000,000吨的未使用的飞灰被回收,则会减少对大约27,500英亩(33,900,000m3)垃圾填埋空间的需求。因此需要用于处理飞灰、重复利用飞灰和/或稳定飞灰价格的至少一种可替代的方法。专利技术概述根据一方面,提供了制备氧化铝和任选的其他产物的方法,该方法包括:用HCl浸提含铝的物质以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固体与所述浸提液分离;使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物,并回收所产生的气态HCl;以及通过使所产生的气态HCl与水接触而重复利用所述气态HCl以获得浓度高于HCl共沸混合物浓度(20.2重量%)的组合物并使所述组合物与另外量的含铝的物质反应以将其浸提。根据另一方面,提供了制备氧化铝和任选的其他产物的方法,该方法包括:用HCl浸提含铝的物质以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固体与所述浸提液分离;使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物并且回收所产生的气态HCl;以及通过使所产生的气态HCl与水接触而重复利用所述气态HCl以获得浓度为约18重量%至约45重量%或约25重量%至约45重量%的组合物并使所述组合物与另外量的含铝的物质反应以将其浸提。根据另一方面,提供了制备氧化铝和任选的其他产物的方法,该方法包括:用HCl浸提含铝的物质以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固体与所述浸提液分离;使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物并回收所产生的气态HCl;以及通过使所产生的气态HCl与水接触而重复利用所述气态HCl以获得浓度为约18重量%至约45重量%或约25重量%至约45重量%的组合物并将所述组合物用于浸提所述含铝的物质。根据另一方面,提供了制备氧化铝和任选的其他产物的方法,该方法包括:用HCl浸提含铝的物质以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固体与所述浸提液分离;使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物并回收所产生的气态HCl;以及通过使所产生的气态HCl与所述浸提液接触而重复利用所述气态HCl并以AlCl3·6H2O形式沉淀铝离子。根据另一方面,提供了制备氧化铝和任选的其他产物的方法,该方法包括:用HCl浸提含铝的物质以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固体与所述浸提液分离;使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;以及在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物。根据另一方面,提供了制备氧化铝和任选的其他产物的方法,该方法包括:用HCl浸提含铝的物质以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固体与所述浸提液分离;使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;以及在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物并且任选地回收所产生的气态HCl。根据一方面,提供了制备铝和任选的其他产物的方法,该方法包括:用HCl浸提含铝的物质以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固体与所述浸提液分离;使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物;以及将Al2O3转化为铝。根据另一方面,提供了制备铝和任选的其他产物的方法,该方法包括:用HCl浸提含铝的物质以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固体与所述浸提液分离;使所述浸提液与HCl反应以获得液体本文档来自技高网...
处理飞灰的方法

【技术保护点】
处理飞灰的方法,所述方法包括:用HCl浸提飞灰以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固体与所述浸提液分离;使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;以及在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物并且任选地回收所产生的气态HCl。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.29 US 61/617,422;2012.09.26 US 61/706,0281.处理飞灰的方法,所述方法包括:
用HCl浸提飞灰以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固
体与所述浸提液分离;
使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子
的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;以及
在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物并且任选地
回收所产生的气态HCl。
2.如权利要求1所述的方法,其中用浓度为约25重量%至约45
重量%的HCl浸提所述飞灰。
3.如权利要求1所述的方法,其中在约125℃至约225℃的温度
下用浓度为约25重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
4.如权利要求1所述的方法,其中在约160℃至约190℃的温度
下用浓度为约25重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
5.如权利要求1所述的方法,其中在约160℃至约175℃的温度
下用浓度为约25重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
6.如权利要求1所述的方法,其中在约185℃至约190℃的温度
下用浓度为约25重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
7.如权利要求1所述的方法,其中用浓度为约18重量%至约45
重量%的HCl浸提所述飞灰。
8.如权利要求1所述的方法,其中在约125℃至约225℃的温度
下用浓度为约18重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
9.如权利要求1所述的方法,其中在约160℃至约190℃的温度
下用浓度为约18重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
10.如权利要求1所述的方法,其中在约160℃至约175℃的温
度下用浓度为约18重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
11.如权利要求1所述的方法,其中在约185℃至约190℃的温
度下用浓度为约18重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
12.如权利要求1所述的方法,其中在约125℃至约225℃的温
度下用浓度为约18重量%至约32重量%的HCl浸提所述飞灰。
13.如权利要求1所述的方法,其中在约160℃至约190℃的温
度下用浓度为约18重量%至约32重量%的HCl浸提所述飞灰。
14.如权利要求1所述的方法,其中在约160℃至约175℃的温
度下用浓度为约18重量%至约32重量%的HCl浸提所述飞灰。
15.如权利要求1所述的方法,其中在约185℃至约190℃的温
度下用浓度为约18重量%至约32重量%的HCl浸提所述飞灰。
16.如权利要求1至15中任一项所述的方法,其中所述方法还包
括通过使所述所产生的气态HCl与水接触而重复利用所述所产生的气
态HCl,获得浓度为约25重量%至约45重量%的组合物,并且将所述
组合物用于浸提所述飞灰。
17.如权利要求16所述的方法,其中使所述重复利用的所产生的
的气态HCl与水接触以获得浓度为约26重量%至约42重量%的所述
组合物,并在约125℃至约225℃的温度下使所述组合物与所述飞灰

\t反应以将其浸提。
18.如权利要求16所述的方法,其中使所述重复利用的所产生的
气态HCl与水接触以获得浓度为约28重量%至约40重量%的所述组
合物,并在约150℃至约200℃的温度下使所述组合物与所述飞灰反
应以将其浸提。
19.如权利要求16所述的方法,其中使所述重复利用的所产生的
气态HCl与水接触以获得浓度为约30重量%至约38重量%的所述组
合物,并在约150℃至约200℃的温度下使所述组合物与所述飞灰反
应以将其浸提。
20.如权利要求19所述的方法,其中使所述重复利用的所产生的
气态HCl与水接触以获得浓度为18重量%至36重量%的所述组合物。
21.如权利要求19所述的方法,其中使所述重复利用的所产生的
气态HCl与水接触以获得浓度为25重量%至36重量%的所述组合物。
22.如权利要求19所述的方法,其中在约160℃至约180℃的温
度下使所述组合物与所述飞灰反应以将其浸提。
23.如权利要求19所述的方法,其中在约160℃至约175℃的温
度下使所述组合物与所述飞灰反应以将其浸提。
24.如权利要求19所述的方法,其中在约165℃至约170℃的温
度下使所述组合物与所述飞灰反应以将其浸提。
25.如权利要求1至24中任一项所述的方法,其中所述液体包含
至少一种铁氯化物。
26.如权利要求25所述的方法,其中所述至少一种铁氯化物为
FeCl2、FeCl3或其混合物。
27.如权利要求25或26所述的方法,其中将所述液体浓缩成所
述至少一种铁氯化物的浓度为至少30重量%的浓缩液体;然后在约
155℃至约350℃的温度下水解。
28.如权利要求25或26所述的方法,其中将所述液体浓缩成所
述至少一种铁氯化物的浓度为至少30重量%的浓缩液体;然后在约
155℃至约350℃的温度下使所述至少一种铁氯化物水解,同时维持
氯化铁浓度为至少65重量%的水平,从而产生含有液体和沉淀的赤铁
矿的组合物,并且回收所述赤铁矿。
29.如权利要求25或26所述的方法,其中在约165℃至约170℃
的温度下使所述至少一种铁氯化物水解。
30.如权利要求25或26所述的方法,其中将所述液体浓缩成所
述至少一种铁氯化物的浓度为至少30重量%的浓缩液体;然后在约
155℃至约350℃的温度下使所述至少一种铁氯化物水解,同时维持
氯化铁浓度为至少65重量%的水平,从而产生含有液体和沉淀的赤铁
矿的组合物;回收所述赤铁矿;并且从所述液体回收稀土元素和/或稀
有金属。
31.如权利要求30所述的方法,其中在约155℃至约170℃的温
度下使所述至少一种铁氯化物水解。
32.如权利要求30或31所述的方法,还包括在回收所述稀土元
素和/或所述稀有金属之后,使所述液体与HCl反应以引起MgCl2沉淀,
并将其回收。
33.如权利要求30或31所述的方法,还包括将MgCl2煅烧成
MgO。
34.如权利要求30或31所述的方法,还包括将MgCl2煅烧成
MgO,并且通过使所产生的气态HCl与水接触而重复利用所述所产生
的气态HCl,获得浓度为约25重量%至约45重量%的组合物,并将所
述组合物用于浸提所述飞灰。
35.如权利要求30或31所述的方法,还包括将MgCl2煅烧成
MgO,并且通过使所产生的气态HCl与水接触而重复利用所述所产生
的气态HCl,获得浓度为约18重量%至约45重量%的组合物,并将所
述组合物用于浸提所述飞灰。
36.如权利要求30至35中任一项所述的方法,还包括在回收所
述稀土元素和/或稀有金属的下游,从所述液体回收NaCl,使所述NaCl
与H2SO4反应,并且基本选择性地沉淀Na2SO4。
37.如权利要求30至36中任一项所述的方法,还包括在回收所
述稀土元素和/或稀有金属的下游,从所述液体回收KCl,使所述KCl
与H2SO4反应,并且基本选择性地沉淀K2SO4。
38.如权利要求30至35中任一项所述的方法,还包括在回收所
述稀土元素和/或稀有金属的下游,从所述液体回收NaCl,进行电解
以产生NaOH和NaOCl。
39.如权利要求30至35及38中任一项所述的方法,还包括在回
收所述稀土元素和/或稀有金属的下游,从所述液体回收KCl,使所述
KCl反应,进行电解以产生KOH和KOCl。
40.如权利要求25或26所述的方法,其中将所述液体浓缩成所

\t述至少一种铁氯化物的浓度为至少30重量%的浓缩液体;然后在约
155℃至约350℃的温度下使所述至少一种铁氯化物水解,同时维持
氯化铁浓度为至少65重量%的水平,从而产生含有液体和沉淀的赤铁
矿的组合物;回收所述赤铁矿;并从所述液体提取NaCl和/或KCl。
41.如权利要求40所述的方法,还包括使所述NaCl与H2SO4反
应以基本选择性地沉淀Na2SO4。
42.如权利要求40所述的方法,还包括使所述KCl与H2SO4反应
以基本选择性地沉淀K2SO4。
43.如权利要求40所述的方法,还包括进行所述NaCl的电解以
产生NaOH和NaOCl。
44.如权利要求40所述的方法,还包括进行所述KCl的电解以产
生KOH和KOCl。
45.如权利要求1至44中任一项所述的方法,其中所述方法包括
将所述固体与所述浸提液分离并洗涤所述固体以获得纯度为至少95%
的二氧化硅。
46.如权利要求1至44中任一项所述的方法,其中所述方法包括
将所述固体与所述浸提液分离并洗涤所述固体以获得纯度为至少98%
的二氧化硅。
47.如权利要求1至44中任一项所述的方法,其中所述方法包括
将所述固体与所述浸提液分离并洗涤所述固体以获得纯度为至少99%
的二氧化硅。
48.如权利要求1至47中任一项所述的方法,其中所述方法包括

\t使所述浸提液与气态HCl反应以获得所述液体和包含所述铝离子的沉
淀物,所述沉淀物是通过AlCl3·6H2O的结晶而形成的。
49.如权利要求1至47中任一项所述的方法,其中所述方法包括
使所述浸提液与干燥的气态HCl反应以获得所述液体和包含所述铝离
子的沉淀物,所述沉淀物是通过AlCl3·6H2O的结晶而形成的。
50.如权利要求48或49所述的方法,其中所述气态HCl具有至
少85重量%的HCl浓度。
51.如权利要求48或49所述的方法,其中所述气态HCl具有至
少90重量%的HCl浓度。
52.如权利要求48或49所述的方法,其中所述气态HCl具有约
90重量%的HCl浓度。
53.如权利要求48或49所述的方法,其中所述气态HCl具有约
90重量%至约95重量%的浓度。
54.如权利要求48至53中任一项所述的方法,其中在所述
AlCl3·6H2O的结晶期间,将所述液体维持在约25重量%至约35重量
%的HCl浓度。
55.如权利要求48至53中任一项所述的方法,其中在所述
AlCl3·6H2O的结晶期间,将所述液体维持在约30重量%至约32重量
%的HCl浓度。
56.如权利要求48至55中任一项所述的方法,其中所述HCl得
自所述所产生的气态HCl。
57.如权利要求1至56中任一项所述的方法,其中所述方法包括
使所述浸提液与所述方法期间回收的浓度为至少30%的HCl反应,获
得所述液体和包含所述铝离子的所述沉淀物,所述沉淀物是通过
AlCl3·6H2O的结晶而形成的。
58.如权利要求48至57中任一项所述的方法,其中在约45℃至
约65℃的温度下进行所述结晶。
59.如权利要求48至57中任一项所述的方法,其中在约50℃至
约60℃的温度下进行所述结晶。
60.如权利要求1至59中任一项所述的方法,其中所述方法包括
通过进行AlCl3·6H2O的煅烧而将AlCl3·6H2O转化为Al2O3。
61.如权利要求1至60中任一项所述的方法,其中所述方法包括
在至少1200℃的温度下加热所述沉淀物以将AlCl3·6H2O转化为
Al2O3。
62.如权利要求1至60中任一项所述的方法,其中所述方法包括
在至少1250℃的温度下加热所述沉淀物以将AlCl3·6H2O转化为
Al2O3。
63.如权利要求1至60中任一项所述的方法,其中所述方法包括
在至少900℃的温度下加热所述沉淀物以将AlCl3·6H2O转化为Al2O3。
64.如权利要求1至63中任一项所述的方法,其中所述方法包括
将AlCl3·6H2O转化为α-Al2O3。
65.如权利要求1至60中任一项所述的方法,其中所述方法包括
在至少350℃的温度下加热所述沉淀物以将AlCl3·6H2O转化为Al2O3。
66.如权利要求1至60中任一项所述的方法,其中所述方法包括
在约350℃至约500℃的温度下加热所述沉淀物以将AlCl3·6H2O转化
为Al2O3。
67.如权利要求1至60中任一项所述的方法,其中所述方法包括
在约375℃至约450℃的温度下加热所述沉淀物以将AlCl3·6H2O转化
为Al2O3。
68.如权利要求1至60中任一项所述的方法,其中所述方法包括
在约375℃至约425℃的温度下加热所述沉淀物以将AlCl3·6H2O转化
为Al2O3。
69.如权利要求1至60中任一项所述的方法,其中所述方法包括
在约385℃至约400℃的温度下加热所述沉淀物以将AlCl3·6H2O转化
为Al2O3。
70.如权利要求66至70中任一项所述的方法,其中所述方法包
括将AlCl3·6H2O转化为β-Al2O3。
71.如权利要求1至70中任一项所述的方法,其中将AlCl3·6H2O
转化为Al2O3包括经由两阶段循环流化床反应器进行煅烧。
72.如权利要求1至70中任一项所述的方法,其中将AlCl3·6H2O
转化为Al2O3包括经由包含预热系统的两阶段循环流化床反应器进行
煅烧。
73.如权利要求72所述的方法,其中所述预热系统包括等离子体
焰炬。
74.如权利要求73所述的方法,其中所述等离子体焰炬有效地将
进入煅烧反应器的空气预热。
75.如权利要求73所述的方法,其中所述等离子体焰炬有效地产
生注入煅烧反应器的蒸汽。
76.如权利要求73所述的方法,其中所述等离子体焰炬有效地产
生作为流化床反应器中的流化介质的蒸汽。
77.如权利要求1至76中任一项所述的方法,其中将AlCl3·6H2O
转化为Al2O3包括进行一步煅烧。
78.如权利要求1至77中任一项所述的方法,其中所述方法包括
通过进行AlCl3·6H2O的煅烧而将AlCl3·6H2O转化为Al2O3,所述煅
烧包括蒸汽注入。
79.如权利要求78所述的方法,其中在约200psig至约700psig
的压力下注入蒸汽。
80.如权利要求78所述的方法,其中在约300psig至约700psig
的压力下注入蒸汽。
81.如权利要求78所述的方法,其中在约400psig至约700psig
的压力下注入蒸汽。
82.如权利要求78所述的方法,其中在约550psig至约650psig
的压力下注入蒸汽。
83.如权利要求78所述的方法,其中在约575psig至约625psig
的压力下注入蒸汽。
84.如权利要求78所述的方法,其中在约590psig至约610psig
的压力下注入蒸汽。
85.如权利要求78至84中任一项所述的方法,其中注入蒸汽并
且使用等离子体焰炬。
86.如权利要求78至84中任一项所述的方法,其中注入蒸汽并
且将等离子体焰炬用于进行流化。
87.如权利要求78至86中任一项所述的方法,其中所述蒸汽为
过热的。
88.如权利要求1至87中任一项所述的方法,其中所述方法包括
通过进行AlCl3·6H2O的煅烧而将AlCl3·6H2O转化为Al2O3,并且由
化石燃料、一氧化碳、丙烷、天然气、炼油气燃料气、煤、或含氯的
气体和/或溶剂的燃烧提供所述煅烧。
89.如权利要求1至87中任一项所述的方法,其中所述方法包括
通过进行由气体混合物的燃烧所提供的AlCl3·6H2O的煅烧而将
AlCl3·6H2O转化为Al2O3,所述气体混合物是引入的冶炼气体或减压
塔废气。
90.如权利要求1至87中任一项所述的方法,其中所述方法包括
通过进行由气体混合物的燃烧所提供的AlCl3·6H2O的煅烧而将
AlCl3·6H2O转化为Al2O3,所述气体混合物包含:
CH4:0体积%至约1体积%;
C2H6:0体积%至约2体积%;
C3H8:0体积%至约2体积%;
C4H10:0体积%至约1体积%;
N2:0体积%至约0.5体积%;
H2:约0.25体积%至约15.1体积%;
CO:约70体积%至约82.5体积%;以及
CO2:约1.0体积%至约3.5体积%。
91.如权利要求90所述的方法,其中O2基本不存在于所述混合
物中。
92.如权利要求1至87中任一项所述的方法,其中所述方法包括
通过进行由电加热、气体加热、微波加热所提供的AlCl3·6H2O的煅烧
而将AlCl3·6H2O转化为Al2O3。
93.如权利要求1至92中任一项所述的方法,其中将AlCl3·6H2O
转化为Al2O3包括借助于流化床反应器进行煅烧。
94.如权利要求93所述的方法,其中所述流化床反应器包括选自
金属氯化物的金属催化剂。
95.如权利要求93所述的方法,其中所述流化床反应器包括
FeCl3、FeCl2或其混合物。
96.如权利要求93所述的方法,其中所述流化床反应器包括
FeCl3。
97.如权利要求1至96中任一项所述的方法,其中所述方法为半
连续法。
98.如权利要求1至96中任一项所述的方法,其中所述方法为连
续法。
99.如权利要求1至98中任一项所述的方法,其中所述方法有效
地提供至少93%的Al2O3回收率。
100.如权利要求1至98中任一项所述的方法,其中所述方法有
效地提供约90%至约95%的Al2O3回收率。
101.如权利要求1至100中任一项所述的方法,其中所述方法有
效地提供至少98%的Fe2O3回收率。
102.如权利要求1至100中任一项所述的方法,其中所述方法有
效地提供约98%至约99.5%的Fe2O3回收率。
103.如权利要求1至102中任一项所述的方法,其中所述方法有
效地提供至少96%的MgO回收率。
104.如权利要求1至102中任一项所述的方法,其中所述方法有
效地提供约96%至约98%的MgO回收率。
105.如权利要求1至104中任一项所述的方法,其中所述方法有
效地提供至少98%的HCl回收率。
106.如权利要求1至104中任一项所述的方法,其中所述方法有
效地提供至少99%的HCl回收率。
107.如权利要求1至104中任一项所述的方法,其中所述方法有
效地提供约98%至约99.9%的HCl回收率。
108.如权利要求1至107中任一项所述的方法,其中在约4巴至
约10巴的压力下浸提所述飞灰。
109.如权利要求1至107中任一项所述的方法,其中在约4巴至
约8巴的压力下浸提所述飞灰。
110.如权利要求1至107中任一项所述的方法,其中在约5巴至
约6巴的压力下浸提所述飞灰。
111.如权利要求1至110中任一项所述的方法,还包括在浸提所
述飞灰之前,预浸提去除在所述飞灰中任选包含的氟。
112.如权利要求1至111中任一项所述的方法,包括用HCl浸提
所述飞灰以获得包含铝离子的所述浸提液和所述固体,将所述固体与
所述浸提液分离;并且进一步处理所述固体以将其中所包含的SiO2与
TiO2分离。
113.如权利要求1至111中任一项所述的方法,包括用HCl浸提
所述飞灰以获得包含铝离子的所述浸提液和所述固体,将所述固体与
所述浸提液分离;并且用HCl进一步处理所述固体以将其中所包含的
SiO2与TiO2分离。
114.如权利要求1至111中任一项所述的方法,包括用HCl浸提
所述飞灰以获得包含铝离子的所述浸提液和所述固体,将所述固体与
所述浸提液分离;并且在低于85℃的温度下、在MgCl的存在下用浓
度小于20重量%的HCl进一步处理所述固体以将其中所包含的SiO2与TiO2分离。
115.如权利要求1至114中任一项所述的方法,其中所述方法有
效地避免产生赤泥。
116.如权利要求1至115中任一项所述的方法,其中纯化和/或浓
缩所述回收的HCl。
117.如权利要求116所述的方法,其中借助于膜蒸馏法纯化所述
回收的HCl。
118.如权利要求116所述的方法,其中所述回收的HCl为气态
HCl并且用H2SO4处理以减少在所述气态HCl中存在的水量。
119.如权利要求118所述的方法,其中所述回收的HCl为气态
HCl并且经过填充柱以与H2SO4逆流接触,从而减少在所述气态HCl
中存在的水量。
120.如权利要求119所述的方法,其中用聚丙烯或聚对苯二甲酸
丙二醇酯填充所述柱。
121.如权利要求116及118至120中任一项所述的方法,其中所
述气态HCl的浓度增加了至少50%。
122.如权利要求116及118至120中任一项所述的方法,其中所
述气态HCl的浓度增加了至少60%。
123.如权利要求116及118至120中任一项所述的方法,其中所
述气态HCl的浓度增加了至少70%。
124.如权利要求116所述的方法,其中所述回收的HCl为气态
HCl并且用CaCl2或LiCl处理以减少在所述气态HCl中存在的水量。
125.如权利要求124所述的方法,其中所述回收的HCl为气态
HCl并且经过用CaCl2或LiCl填充的柱,从而减少在所述气态HCl中
存在的水量。
126.如权利要求116至125中任一项所述的方法,其中所述气态
HCl的浓度从处理之前低于共沸点的值增加到处理之后高于共沸点的
值。
127.用于制备铝的方法,所述方法包括:
用HCl浸提飞灰以获得含有铝离子的浸提液和固体,并将所述固
体与所述浸提液分离;
使所述浸提液与HCl反应以获得液体和含有AlCl3形式的铝离子
的沉淀物,并将所述沉淀物与所述液体分离;
在有效将AlCl3转化为Al2O3的条件下加热所述沉淀物并且任选地
回收所产生的气态HCl;以及
将所述Al2O3转化为铝。
128.如权利要求127所述的方法,其中用浓度为约25重量%至
约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
129.如权利要求127所述的方法,其中在约125℃至约225℃的
温度下用浓度为约25重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
130.如权利要求127所述的方法,其中在约160℃至约190℃的
温度下用浓度为约25重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
131.如权利要求127所述的方法,其中在约160℃至约175℃的
温度下用浓度为约25重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
132.如权利要求127所述的方法,其中在约185℃至约190℃的
温度下用浓度为约25重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
133.如权利要求127所述的方法,其中用浓度为约18重量%至
约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
134.如权利要求127所述的方法,其中在约125℃至约225℃的
温度下用浓度为约18重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
135.如权利要求127所述的方法,其中在约160℃至约190℃的
温度下用浓度为约18重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
136.如权利要求127所述的方法,其中在约160℃至约175℃的
温度下用浓度为约18重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
137.如权利要求127所述的方法,其中在约185℃至约190℃的
温度下用浓度为约18重量%至约45重量%的HCl浸提所述飞灰。
138.如权利要求127所述的方法,其中在约125℃至约225℃的
温度下用浓度为约18重量%至约32重量%的HCl浸提所述飞灰。
139.如权利要求127所述的方法,其中在约160℃至约190℃的
温度下用浓度为约18重量%至约32重量%的HCl浸提所述飞灰。
140.如权利要求127所述的方法,其中在约160℃至约175℃的
温度下用浓度为约18重量%至约32重量%的HCl浸提所述飞灰。
141.如权利要求127所述的方法,其中在约185℃至约190℃的
温度下用浓度为约18重量%至约32重量%的HCl浸提所述飞灰。
142.如权利要求127至141中任一项所述的方法,其中所述方法
还包括通过使所述所产生的气态HCl与水接触而重复利用所述所产生
的气态HCl,获得浓度为约25重量%至约45重量%的组合物,并将所
述组合物用于浸提所述飞灰。
143.如权利要求142所述的方法,其中使所述重复利用的所产生
的气态HCl与水接触以获得浓度为约26重量%至约42重量%的所述
组合物,并在约125℃至约225℃的温度下使所述组合物与所述飞灰
反应以将其浸提。
144.如权利要求142所述的方法,其中使所述重复利用的所产生
的气态HCl与水接触以获得浓度为约28重量%至约40重量%的所述
组合物,并在约150℃至约200℃的温度下...

【专利技术属性】
技术研发人员:理查德·鲍德劳尔特约耳·弗尔尼尔丹尼斯·普里茂
申请(专利权)人:奥佰特氧化铝有限公司
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

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