6 :1。
[0044] 本發明步驟（2)中，脫硅粉煤灰與生石灰、碳酸鈉的重量比優選為1 :0. 20-0. 30 : 1. 10-1. 40。燒結的條件優選包括：溫度為950-1250°C，時間為0. 5-2h。
[0045] 本發明步驟（2)中，對于溶出所用的調整液無特殊要求，可以采用本領域常用的熟 料溶出所用的調整液，例如，調整液可以為苛性堿濃度為15g/l和碳堿濃度為5g/l的調整 液。在本發明的實施例中使用了上述調整液。溶出的條件優選包括：溶出所用的調整液與 熟料的液固質量比為3-6 :1，溶出溫度為70-90°C。為了使熟料中的鋁酸鈉更充分地溶出， 本發明中，優選先將熟料研磨至50-100目后，再用調整液進行溶出。
[0046] 本發明步驟（3)中，脫硅、碳分和焙燒可以采用本領域常用的脫硅、碳分和焙燒工 藝，例如，可以將鋁酸鈉粗液加入石灰乳溶液進行脫硅得到鋁酸鈉精液，然后向鋁酸鈉精液 中通入二氧化碳進行碳分，得到氫氧化鋁和碳分母液，將得到的氫氧化鋁焙燒，即制得氧化 鋁產品，對于焙燒的條件無特殊要求，可以采用本領域常用的條件，例如，在900-1100°C下 焙燒0. 5-1. Oh。本領域技術人員應該理解的是，碳分母液的主要成分是碳酸鈉，因此，為了 充分利用物料以節約成本，本發明中，優選將獲得的碳分母液蒸發得到碳酸鈉后回用至步 驟（2)中。對于蒸發的條件無特殊要求，可以采用降膜蒸發器進行蒸發。為了充分利用物 料以節約成本，本發明方法優選還包括將步驟（4)得到的堿溶液回用至步驟（1)中。
[0047] 本發明中，對于固液分離的方法無特殊要求，可以采用本領域常用的方法。
[0048] 本發明步驟（5)中，鹽酸的濃度優選為5-15體積％，對于鹽酸的用量，只要能使雪 硅鈣石完全反應即可，例如，鹽酸與雪硅鈣石的摩爾比可以為1. 8-2. 2 :1。對于反應的條件 無特殊要求，例如，可以在70-KKTC下反應0. 5-2. Oh。
[0049] 本發明步驟（5)中，將硅膠烘干得到白炭黑，對于烘干的條件無特殊要求，可以采 用本領域常用的條件，例如，可以在l〇5-150°C下烘干I. 0-3. Oh。
[0050] 本發明步驟（5)中，將氯化鈣溶液蒸發結晶，烘干后得到無水氯化鈣，對于蒸 發、烘干的條件無特殊要求，可以采用本領域常用的條件，例如，可以在100-150°C下蒸發 1. 0-2. 0h，然后在260-280°C下進行脫水，脫水時間為0. 5-2. 0h，得到無水氯化鈣。
[0051] 本發明中，白炭黑可用作橡膠，塑料，涂料，油漆(原子灰）和合成樹脂的填充劑，還 用作油墨稠劑，金屬的輕質拋光劑，鑄造脫模劑和絕緣材料，也用于制造白色顏料等，純度 越高的白炭黑的市場價值越高，本發明方法得到的白炭黑的純度可達到99%以上。無水氯 化鈣可用作干燥劑產品。因此，本發明方法能夠極大提高粉煤灰提鋁的附加值。
[0052] 實施例
[0053] 以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
[0054] 在以下實施例中：
[0055] 化學組成分析，依據GBT 1574-2007進行。
[0056] 粉煤灰取自內蒙古準格爾地區某一電廠，組成如下：(重量％)
【主權項】
1. 一種粉煤灰鋁硅分離利用的方法，其特征在于，所述方法包括： (1) 將粉煤灰與堿溶液接觸進行預脫硅反應，固液分離得到脫硅液和脫硅粉煤灰； (2) 將步驟（1)得到的脫硅粉煤灰與生石灰和碳酸鈉混合進行燒結，得到熟料，熟料經 溶出得到鋁酸鈉粗液和堿式硅酸鈣； (3) 將步驟（2)得到的鋁酸鈉粗液經脫硅、碳分和焙燒，得到氧化鋁； (4) 將步驟（2)得到的堿式硅酸鈣加入到步驟（1)得到的脫硅液中，并加入石灰乳進行 聯合苛化脫堿，固液分離得到雪硅鈣石和堿溶液。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，步驟（4)中，石灰乳的加入量使得加入石灰乳后 鈣與硅的摩爾比為1 :〇. 5-2. 0。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其中，步驟（4)中，所述聯合苛化脫堿的條件包括： 溫度為60-120°C，時間為0. 5-3h。
4. 根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，步驟（1)中，粉煤灰與堿溶液接觸反 應之前，還包括對粉煤灰進行磁選除鐵處理。
5. 根據權利要求1-4中任一項所述的方法，還包括對步驟（4)中的所述雪硅鈣石進行 進一步處理得到氧化硅和氯化鈣。
6. 根據權利要求5所述的方法，還包括： (5) 將步驟（4)得到的雪硅鈣石與鹽酸反應生成硅膠和氯化鈣溶液，固液分離后，將硅 膠烘干得到白炭黑，將氯化鈣溶液蒸發結晶，烘干后得到無水氯化鈣。
7. 根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，步驟（1)中，所述堿溶液為氫氧化鈉 和/或氫氧化鉀的水溶液。
8. 根據權利要求7所述的方法，其中，步驟（1)中，所述堿溶液為濃度為10-20重量％ 的氫氧化鈉溶液。
9. 根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中，步驟（1)中，所述預脫硅反應的條件 包括：溫度為90-140°C，時間為0. 5-2h。
10. 根據權利要求1-9中任一項所述的方法，其中，步驟（2)中，脫硅粉煤灰與生石灰、 碳酸鈉的重量比為1 :〇? 20-0. 30 :1. 10-1. 40。
11. 根據權利要求1-10中任一項所述的方法，其中，步驟（2)中，燒結的條件包括：溫度 為 950-1250°C，時間為 0? 5-2h。
12. 根據權利要求1-11中任一項所述的方法，其中，步驟（2)中，溶出的條件包括：溶出 所用的調整液與熟料的液固質量比為3-6 :1，溶出溫度為70-90°C。
13. 根據權利要求1-12中任一項所述的方法，其中，所述方法還包括將步驟（3)中碳分 得到的碳分母液經蒸發得到碳酸鈉后回用至步驟（2)中。
14. 根據權利要求1-13中任一項所述的方法，其中，所述方法還包括將步驟（4)得到的 堿溶液回用至步驟（1)中。
15. -種根據權利要求1-14中任一項所述的方法制備得到的雪硅鈣石。
16. -種由根據權利要求15所述的雪硅鈣石制備得到的氧化硅。
【專利摘要】本發明公開了一種粉煤灰鋁硅分離利用的方法，該方法包括：（1）將粉煤灰與堿溶液接觸進行預脫硅反應，固液分離得到脫硅液和脫硅粉煤灰；（2）將脫硅粉煤灰與生石灰和碳酸鈉混合進行燒結，得到熟料，熟料經溶出得到鋁酸鈉粗液和堿式硅酸鈣；（3）將鋁酸鈉粗液經脫硅、碳分和焙燒，得到氧化鋁；（4）將堿式硅酸鈣加入到步驟（1）得到的脫硅液中，并加入石灰乳進行聯合苛化脫堿，固液分離得到雪硅鈣石和堿溶液。本發明還公開了一種用上述方法得到的雪硅鈣石和氧化硅。本發明方法極大提高了粉煤灰提鋁的附加值。
【IPC分類】C01B33-24, C01F7-02, B09B3-00, C01F11-24, C01B33-12
【公開號】CN104803402
【申請號】CN201410031787
【發明人】肖永豐, 孫琦, 王寶冬, 劉曉婷, 王曉歡, 趙利軍, 禹耕之
【申請人】神華集團有限責任公司, 北京低碳清潔能源研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年1月23日