一种钙硅渣的综合利用方法技术

本发明专利技术涉及一种钙硅渣的综合利用方法。所述方法包括以下步骤：配制酸性调整液；将钙硅渣和酸性调整液混合进行浸出反应后，再进行固液分离得到含铝残渣和浸出母液；将含铝残渣进行洗涤直至洗液的ｐＨ值达到７后，将含铝残渣和氢氧化钠溶液混合进行溶出反应后，再进行固液分离，得到的溶出液通过碳酸化分解即可制得氢氧化铝。本发明专利技术钙硅渣的综合利用方法完美实现了钙硅渣的全面综合利用，延伸了氧化铝产业链，生产氯化钙产品，其市场容量大，奠定了此技术的推广应用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碱法生产氧化铝过程中脱硅废渣的综合利用方法，尤其涉及一种 钙硅渣的综合利用方法。
技术介绍
烧结法氧化铝生产中，在一次脱硅精液中加入石灰乳或其它含钙化合物进行深度 脱硅时，其渣相成分主要是水化石榴石3Ca0 A1203 xSi02 (6_2x)H20，其中x为(0. 1 0. 2)，称之为钙硅渣。理论上钙硅渣中氧化铝的含量为26%左右，渣相中A/S比较高，目前 生产上的钙硅渣中氧化铝含量也大于20%，这需要回收其中的氧化铝或寻求其它利用钙硅 渣的方法。钙硅渣主要含有 A1203% 22. 20%, Ca0% 40%, Si02% :3. 08%。目前生产上是将这种钙硅渣返回烧成车间配料，再进行一次烧结溶出，回收其中 的氧化铝，这增加了生产工艺的复杂性和加工费。也可以采用碳分母液处理这种钙硅渣，即 以含碳酸钠的溶液分解钙硅渣，使氧化铝进入溶液中，碳酸钙等进入赤泥中。但是此方法由 于存在回收率低、经济性差，产生大量碳酸钙等渣相进入赤泥等问题。目前也只是研究阶 段。因此，研究如何更好的处理钙硅渣，回收其中的氧化铝的方法是很有意义的。氯化钙具有遇水发热且凝点低的特点，通常用作道路、高速公路、停车场、码头的 融雪和除冰，并有吸水性强的功能，还可用做干燥剂，如用于氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧 化硫等气体的干燥，是港口的消雾和路面的集尘、织物防火的最佳材料。生产醇、酯、醚和丙 烯酸树脂时用作脱水剂。氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用的重要制冷介质，其还有能加速混凝土的硬化 和增加建筑砂浆的耐寒能力，是优良的建筑防冻剂，可以用作铝镁冶金的保护剂、精炼剂； 也是生产色淀颜料的沉淀剂，用于废纸加工脱墨；也是生产钙盐的原料。氯化钙溶液是用作 海藻酸钠行业、豆制品行业的絮凝剂。它是调配碳酸钠的索尔维法的副产品，亦可由碳酸钙 和盐酸的反应制造。
技术实现思路
本专利技术针对现有回收钙硅渣中的氧化铝的生产工艺复杂，回收率低、经济性差，产 生大量碳酸钙等渣相进入赤泥的不足，提供。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下包括以下 步骤步骤10 配制酸性调整液；步骤20 将钙硅渣和酸性调整液混合进行浸出反应后，再进行固液分离得到含铝 残渣和浸出母液；步骤30 将含铝残渣进行洗涤直至洗液的PH值达到7后，将含铝残渣和氢氧化钠 溶液混合进行溶出反应后，再进行固液分离，得到的溶出液通过碳酸化分解即可制得氢氧 化铝。本专利技术的有益效果是本专利技术钙硅渣的综合利用方法完美实现了钙硅渣的全面综 合利用，延伸了氧化铝产业链，生产氯化钙产品，其市场容量大，奠定了此技术的推广应用 性；降低了氧化铝生产成本，提升氧化铝生产能力，使烧结法氧化铝产能增加15%以上，并 大幅度降低能耗和生产成本；可使拜耳法能直接处理中等品位铝土矿，解决高品位铝土矿 (铝硅比大于10)日渐枯竭的矛盾，而且能使烧结法系统只处理铝土矿，大幅度地实现节能 和降耗，有利于最大限度地发挥烧结法和拜耳法两大系统的生产能力，优化生产流程；采用 钙硅渣生产氢氧化铝和氯化钙，不再采用经过铝土矿烧成、溶出、净化等工序得到的精液原 料，而是利用脱硅废渣中的有效钙铝成分进行合成，使得钙回收率大于99%，铝回收率大于 99% ；而且浸出母液可以循环利用，降低了生产成本低，同时氯化钙市场容量大；本方法实 现了氧化铝行业与氯碱行业的又一个接口，实现连续化作业，便于进行大型工业化生产。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述步骤10中的酸性调整液的PH值为2 6. 5。进一步，所述步骤10中酸性调整液的配制过程为将蒸馏水和盐酸溶液进行混合。进一步，所述步骤10中酸性调整液的配制过程为将浸出母液、洗液和盐酸溶液中 的一种或者几种与蒸馏水进行混合。进一步，所述浸出母液中&(12含量小于11%。进一步，所述步骤20为将钙硅渣和酸性调整液以质量比1 20 1 3混合后， 于20°C 100°C下进行0. 1小时 2小时的浸出反应。进一步，所述步骤20为将钙硅渣和酸性调整液以质量比1 9 1 3混合后， 于30°C 70°C下进行0. 5小时 1小时的浸出反应。进一步，所述步骤20中进行固液分离得到的浸出母液中CaCl2含量大于或者等于 11%时，则将浸出母液作为工业级液体氯化钙产品出售，或者通过干燥获得工业级固体氯 化钙。进一步，所述步骤30采用60°C 90°C的蒸馏水将含铝残渣进行洗涤。进一步，所述步骤30中将含铝残渣和氢氧化钠溶液混合后，于100°C 120°C下进 行0. 5 1. 5小时的溶出反应。进一步，所述氢氧化钠溶液中氧化钠的浓度为200g/L 300g/L，所述溶出液a k 值控制在1.3 1.8。附图说明图1为本专利技术钙硅渣的综合利用方法的流程示意图。 具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并 非用于限定本专利技术的范围。图1为本专利技术钙硅渣的综合利用方法的流程示意图。如图1所示，所述方法包括 以下步骤步骤10 配制酸性调整液。所述酸性调整液的PH值为2 6. 5，其配制过程为将浸出母液、洗液和盐酸溶液中的一种或者几种与蒸馏水进行混合，可以包括将蒸馏水、浸出母液、洗液和盐酸溶液进行混 合，或者将蒸馏水和盐酸溶液进行混合、或者将浸出母液、盐酸溶液和蒸馏水进行混合等。 所述酸性调整液中各个成分之间的质量比取决于酸性调整液的PH值的大小，盐酸浓度、浸 出母液的酸浓度、洗涤液酸浓度在不断变化中，在调节酸性调整液PH值大小的过程，即是 配制酸性调整液的过程。所述浸出母液中(冗12含量小于11%。步骤20 将钙硅渣和酸性调整液混合进行浸出反应后，再进行固液分离得到含铝 残渣和浸出母液。将钙硅渣和酸性调整液以质量比1 20 1 3混合后，于20°C 100°C下进行 0.1小时 2小时的浸出反应，优选地，将钙硅渣和酸性调整液以质量比1 9 1 3混 合后，于30°C 70°C下进行0.5小时 1小时的浸出反应。进行固液分离得到的浸出母液 中CaCl2含量大于或者等于11%时，则将浸出母液作为工业级液体氯化钙产品出售，或者通 过干燥获得工业级固体氯化钙。步骤30 将含铝残渣进行洗涤直至洗液的PH值达到7后，将含铝残渣和氢氧化钠 溶液混合进行溶出反应后，再进行固液分离，得到的溶出液通过碳酸化分解即可制得氢氧 化铝。采用60°C 90°C的蒸馏水将含铝残渣进行洗涤。将含铝残渣和氢氧化钠溶液混 合后，于100°C 120°C下进行0. 5 1. 5小时的溶出反应。所述氢氧化钠溶液中氧化钠的 浓度为200g/L 300g/L，所述溶出液a k值控制范围1.3 1.8。所述溶出液a k值是指 铝酸钠溶液中氧化钠和氧化铝的摩尔比。所述步骤20制得的含铝残渣本身已经是氢氧化铝了，只不过就是含有杂质含量 偏多，需要用氢氧化钠溶液重新溶解一下，再经碳酸化制得的纯度较高的氢氧化铝可以进 行销售。下面以三个实施例对本专利技术钙硅渣的综合利用方法做进一步详细的描述。实施例一第一步，将盐酸、蒸馏水、浸出母液、洗涤液通过混合调配制成酸性调整液，该酸性 调整液的PH值为2 ；第二步，将100克的钙硅渣加到900克的酸性调整液中，于30°C下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钙硅渣的综合利用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤１０：配制酸性调整液；步骤２０：将钙硅渣和酸性调整液混合进行浸出反应后，再进行固液分离得到含铝残渣和浸出母液；步骤３０：将含铝残渣进行洗涤直至洗液的ＰＨ值达到７后，将含铝残渣和氢氧化钠溶液混合进行溶出反应后，再进行固液分离，得到的溶出液通过碳酸化分解即可制得氢氧化铝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高建阳，李家成，王智锦，苏兆勇，高飞，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]