一种粉煤灰造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法技术

一种粉煤灰造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法，包括以下步骤：按质量比，粉煤灰∶碳源∶高岭土＝1∶(2～6)∶(0.05～0.3)配料，混合均匀，形成混合物料，向混合物料中添加混合物料总质量1.0～2.0％的粘结剂和2.0～5.0％的水；混合均匀，造球并风干；将球团经氯化与分离，分别得到无水氯化铝、四氯化硅和氯化镓；将无水氯化铝直接电解，得到金属铝和氯气；氯气返回氯化段；四氯化硅进一步提纯生成多晶硅与氯化锌。本发明专利技术的方法成本低，原料廉价易得，通过造球氯化，使氯化反应完全，操作过程简单，电解自动化程度高，制备的金属铝具有较高纯度，氯气和锌等原料能够循环利用。

Method for preparing metal aluminium by making fly ball by chlorination and electrolyzing and comprehensive utilization thereof

A fly ash pellet preparation method of aluminum chloride electrolysis and comprehensive utilization, which comprises the following steps: according to the mass ratio, fly ash, carbon source, kaolin is 1: (2 ~ 6): (0.05 ~ 0.3) ingredients, mixing, the formation of mixed materials, mixed material total mass of 1 to 2% the binder and 2 ~ 5% of the water to the mixed material; mixing, pelletizing and drying; the pellets by chlorination and separation, anhydrous aluminum chloride, respectively four chlorinated silicon and gallium chloride; the direct electrolysis of anhydrous aluminum chloride, metal aluminum and chlorine; chlorine to chloride; four further silicon chloride generation and purification of silicon zinc chloride. Method of the invention has low cost, cheap raw materials, through pelletizing chloride, chlorination reaction, simple operation process, electrolytic aluminum and high degree of automation, the preparation of high purity, recycling to chlorine and zinc and other raw materials.

【技术实现步骤摘要】
一种粉煤灰造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法
：本专利技术属于工业固体废弃物再利用
，具体涉及一种粉煤灰造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法。
技术介绍
：粉煤灰是煤炭燃烧后的固体废弃物，燃煤火电厂废弃物粉煤灰年排放量近4亿吨，而粉煤灰中有多种氧化物(Al2O3，SiO2，Fe2O3，K2O，Na2O，TiO2，CaO，MgO)，其中氧化铝含量与我国中低品位铝土矿中的氧化铝含量相当，高铝粉煤灰是我国氧化铝工业可替代铝土矿的潜在资源。粉煤灰是悬浮颗粒物的主要来源，造成区域性空气污染，危害人体的健康。高铝粉煤灰是指氧化铝含量大于37％的粉煤灰，其来源是高铝煤炭，主要分布在内蒙古中西部和山西北部等地区，该类原料的综合利用技术因氧化铝含量高而广泛受到冶金及环保领域关注。2015年，我国燃煤(含煤矸石)发电量同比下降4.7％；2016年1-7月份，全国规模以上火电发电量又同比下降1.9％，可以估计2015年和2016年我国粉煤灰产生量较2014年将出现略微降低，但总体仍将维持在较高水平。2015年，我国火电发电量占总发电量的约73％，火电发电仍然是我国最主要的电力来源。因此，我国粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉煤灰造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：按质量比，粉煤灰∶焦煤∶高岭土＝1∶(0.2～0.6)∶(0.01～0.03)配料，混合均匀，形成混合物料，向混合物料中添加混合物料总质量1.0～2.0％的粘结剂和混合物料总质量2.0～5.0％的水；(2)造球：将混合物料、粘结剂和水混合均匀，造球，得到粒径为5～20mm的球团，将球团自然风干10～24h；(3)球团氯化与分离：将球团经氯化与分离，分别得到无水氯化铝、四氯化硅和氯化镓；(4)无水氯化铝电解：将无水氯化铝直接电解，所述的电解电压≥2.2V，电流密度为0.1～0.6A/cm

【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：按质量比，粉煤灰∶焦煤∶高岭土＝1∶(0.2～0.6)∶(0.01～0.03)配料，混合均匀，形成混合物料，向混合物料中添加混合物料总质量1.0～2.0％的粘结剂和混合物料总质量2.0～5.0％的水；(2)造球：将混合物料、粘结剂和水混合均匀，造球，得到粒径为5～20mm的球团，将球团自然风干10～24h；(3)球团氯化与分离：将球团经氯化与分离，分别得到无水氯化铝、四氯化硅和氯化镓；(4)无水氯化铝电解：将无水氯化铝直接电解，所述的电解电压≥2.2V，电流密度为0.1～0.6A/cm2，得到金属铝和氯气；(5)四氯化硅提纯：将步骤(3)中得到的四氯化硅进一步提纯，其中，所述的提纯方式为：按照化学计量配比，向四氯化硅中加入锌，发生还原反应生成多晶硅与副产品氯化锌。2.根据权利要求1所述的粉煤灰造球氯化电解制备金属铝及综合利用的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，粉煤灰是氧化铝重量含量≥25％的高铝粉煤灰，粉煤灰中氧化铝和氧化硅重量含量之和＞75％。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张廷安，豆志河，吕国志，刘燕，王龙，牛丽萍，赵秋月，傅大学，张伟光，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21