The invention discloses a method for the separation and enrichment of lithium, aluminum and silicon from fly ash, including the pretreatment of fly ash; the treated fly ash, additives and sodium hydroxide were low temperature alkaline leaching reaction and filtration; the filter residue for washing, cleaning, filtering and drying by silicate calcium; adjusting pH value of filtrate to alkaline, separation of lithium, aluminum filtrate, concentrated sodium metaaluminate solution and lithium rich liquid, the liquid lithium rich reverse osmosis operation of lithium concentration liquid, concentrated solution containing lithium, sodium aluminate and return mixed filtrate aluminum, refined liquid; the sodium aluminate solution by precipitation refining well, filtering, aluminum hydroxide, calcined alumina product; the lithium rich liquid treated lithium rich concentrate and fresh water; the rich lithium concentrate by carbonation precipitation, filtration, drying of lithium carbonate products. The invention provides a short flow extraction process to reduce lithium loss and to separate and enrich methods for extracting calcium silicate, alumina and lithium carbonate.
【技术实现步骤摘要】
一种从粉煤灰中分离富集锂、铝、硅的方法
本专利技术属于固体废弃物资源化利用领域,涉及一种粉煤灰中锂、铝、硅的分离富集提取方法,涉及通过短流程提取工艺,减少锂损失,分离富集提取硅酸钙、氧化铝、碳酸锂的方法。
技术介绍
我国是产煤和燃煤大国,煤炭是我国工业的主要能源,有相当一部分煤炭资源用于火力发电,由此产生大量粉煤灰,已经成为中国工业大宗固体废物的最大单一污染源,粉煤灰的堆放、淋滤、粉尘逸散等作用给生态环境带来极大潜在危害。同时,粉煤灰也是一种资源利用性很强的废弃物,其主要组成元素为Si、Al等,部分粉煤灰中硅和铝的氧化物占比达总量的80%以上,在我国部分地区,粉煤灰中锂超常富集,资源总量较大,因此,对粉煤灰中有益元素的提取综合利用,有利于减少原生资源消耗,实现资源可持续利用。近些年来,我国经济的快速发展,消耗了大量的优质易采的铝资源,我国正面临铝土矿资源不断贫化的挑战,更多依赖国外进口来源,铝含量高的粉煤灰的非铝土矿资源是当前的资源化提铝热点。我国新能源产业的快速发展,对于锂资源的需求同样巨大,而我国锂资源相对匮乏,因此,能综合提取铝和锂意义重大。由于该资源化过程涉及冶金、环保、能源等多领域,国家在大宗固体废弃物综合利用方面,制定了相应的方案,大力推动大宗固体废物综合利用,将在电力、煤炭、矿产、冶炼、建筑、农业等多个行业探索形成“资源—产品—废弃物—再生资源”的发展模式,促进产业间的共生耦合,推动循环经济发展。现有技术中的中国专利,专利号CN101125656的“一种从粉煤灰中先提硅后提铝的方法”和专利号CN101284668的“一种从高铝粉煤灰中提取二氧 ...
【技术保护点】
一种从粉煤灰中分离富集锂、铝、硅的方法,其特征在于,包括以下步骤:①将粉煤灰的采用筛分、球磨进行预处理,得到活化后的粉煤灰;②将活化后的粉煤灰、助剂和氢氧化钠溶液加入至高压反应釜内,进行低温碱浸反应并过滤,得到滤渣和滤液;③将步骤②中得到的滤渣进行洗涤、除杂、过滤、干燥、回收,得到硅酸钙;④调节步骤②中得到的滤液pH值至碱性,采用纳滤法分离含锂、铝的滤液,得到偏铝酸钠的浓溶液和富锂液,将富锂液反渗透操作得到锂浓缩液,偏铝酸钠的浓溶液返回与含锂、铝的滤液混合,循环纳滤分离,循环后,偏铝酸钠浓溶液经除杂分离得到偏铝酸钠精制液;⑤将步骤④中的偏铝酸钠精制液经沉淀、过滤,得到氢氧化铝沉淀,将氢氧化铝沉淀煅烧得氧化铝成品;⑥将步骤④中富锂液经反渗透法得到富锂浓缩液和淡水;⑦将富锂浓缩液经碳酸化沉淀,过滤,洗涤,干燥得碳酸锂成品。
【技术特征摘要】
1.一种从粉煤灰中分离富集锂、铝、硅的方法,其特征在于,包括以下步骤:①将粉煤灰的采用筛分、球磨进行预处理,得到活化后的粉煤灰;②将活化后的粉煤灰、助剂和氢氧化钠溶液加入至高压反应釜内,进行低温碱浸反应并过滤,得到滤渣和滤液;③将步骤②中得到的滤渣进行洗涤、除杂、过滤、干燥、回收,得到硅酸钙;④调节步骤②中得到的滤液pH值至碱性,采用纳滤法分离含锂、铝的滤液,得到偏铝酸钠的浓溶液和富锂液,将富锂液反渗透操作得到锂浓缩液,偏铝酸钠的浓溶液返回与含锂、铝的滤液混合,循环纳滤分离,循环后,偏铝酸钠浓溶液经除杂分离得到偏铝酸钠精制液;⑤将步骤④中的偏铝酸钠精制液经沉淀、过滤,得到氢氧化铝沉淀,将氢氧化铝沉淀煅烧得氧化铝成品;⑥将步骤④中富锂液经反渗透法得到富锂浓缩液和淡水;⑦将富锂浓缩液经碳酸化沉淀,过滤,洗涤,干燥得碳酸锂成品。2.根据权利要求1所述的一种从粉煤灰中分离富集锂、铝、硅的方法,其特征在于:所述步骤①中粉煤灰原料中含锂量大于0.2%,所用的筛子目数为200~250。3.根据权利要求1所述的一种从粉煤灰中分离富集锂、铝、硅的方法,其特征在于:所述步骤②中的助剂为氧化钙、氢氧化钙的一种或两种,活化后的粉煤灰与助剂的质量比为1:1~4:1,氢氧化钠溶液的质量浓度为15%~30%,低温碱浸反应的温度为120℃~180℃,反应时间为3~5小时。4.根据权利要求1所述的一种从粉煤灰中分离富集锂、铝、硅的方法,其特征在于:所...
【专利技术属性】
技术研发人员:李神勇,康莲薇,秦身钧,孙玉壮,刘建军,王静,任晓慧,
申请(专利权)人:河北工程大学,
类型:发明
国别省市:河北,13
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