专利名称：一种低温碱性熔炼法回收铝灰中铝的方法
技术领域：
本发明涉及一种低温碱性熔炼法回收铝灰中铝的方法。
背景技术：
CN 1673084A公开了一种用废铝灰生产氧化铝的方法，它先将铝灰筛选、磁选。 然后脱水至铝灰含水<15% ；在脱水后的铝灰中加入Na2CO3溶液搅拌，在1100-1200°C下烧 结浆料，冷却后的熟料加水研磨至120-150目，加温浸出铝酸钠粗溶液，在80-100°C下浸出 l_2h，过滤后得到铝酸钠溶液，然后使用碳分法制取氧化铝。这种方法工艺流程长、设备复 杂，且产品质量不佳。CN 1927718A公开了用废铝灰制备铝酸钠的方法，是先将废铝灰进行 除氨、脱水处理后，加入NaOH碱化，再65-100°C下浸出铝酸钠粗溶液，压滤后得到精液。用 10%Na0H调节Na2O与Al2O3的分子比至1. 2-1. 6，最后在130_150°C下脱水得到无水铝酸钠 晶体。这种方法需加入NaOH调节铝酸钠溶液的Na2O与Al2O3的分子比，碱耗较大。最终产 品是无水铝酸钠晶体，用于化学工业，未能最大程度地挖掘铝资源的价值。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种低温碱性熔炼法回收铝灰中铝 的方法。以实现可最大程度地回收铝灰中的铝，且生产出氧化铝纯度较高、工艺流程短，过 程环境友好，产品质量稳定，操作简单。本发明包括以下步骤
(1)将铝灰与熔融剂按1:0.5 1:2. 1的质量比均勻混合，在300 800°C下熔炼20 150min ；
(2)将熔炼产物粉碎后，按照熔炼产物水的固液质量比为1:1 1:20，将熔炼产物加 入到纯水中，以100 1000 r/min的搅拌速度浸泡反应20 180min ；
(3)过滤得到溶液，控制温度为40°C，搅拌速度为200r/min，晶种系数1，反应时间为 72h的条件下进行晶种分解；
(4)晶种分解后得到的Al(OH) 3在1200°C焙烧60min后得到α -Al2O3 ；滤渣在80 120°C下干燥10 15小时，得到可生产建筑材料的原料CaO，Fe2O3，MgO, SiO2等。所述熔融剂是NaOH与NaNO3的混合物或NaOH与Na2O2的混合物，其NaOH与NaNO3 或过氧化钠的重量比为1:0. 2 1:1。本发明根据铝灰中铝存在的形态特点，可以高效地提取其中的铝资源，可解决长 久以来因为提取率不高而导致铝灰被用作廉价材料制备价值被技术性降低的问题；另外， 还解决了铝灰的环境污染问题，而且生产过程环境友好，能耗大大低于传统工艺，工艺流程 短，产品质量稳定，操作简单。
图1为实施例1所得高纯度的α -Al2O3的XRD图谱；图2为实施例1所得高纯度的α -Al2O3的SEM微观形貌。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1
(1)取粉碎后的铝灰50g与熔融剂按1:1.0的质量比混合均勻，在300°C下熔炼 150min，熔融剂中NaOH与NaNO3的重量比为1:0. 5 ；
(2)将熔炼产物粉碎后，按照熔炼产物与水的固液质量比为1:3将熔炼产物加入到纯 水中，以500r/min的搅拌速度浸泡反应60min ；
(3)过滤得到溶液，在温度40°C，搅拌速度200r/min，晶种系数1，反应时间为72h的条 件下进行晶种分解；晶种分解后得到的Al (OH)3在1200°C焙烧60min后得到α -Al2O3 ；铝 回收率为95. 73%，产品中主要物相组成为Al2O3 98. 5%, SiO2 0. 02 %，Fe2O3 0. 01%,其它 1. 47%ο本实施例所用铝灰所含成分(经XRF分析)如表1所示
权利要求
一种低温碱性熔炼法回收铝灰中铝的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将铝灰与熔融剂按1:0.5～1:2.1的质量比均匀混合，在300～800℃下熔炼20～150min；(2)将熔炼产物粉碎后，按照熔炼产物:水的固液质量比为1:1～1:20，将熔炼产物加入到纯水中，以100～1000 r/min的搅拌速度浸泡反应20～180min；(3)过滤得到溶液，控制温度为30~60℃，搅拌速度为200r/min，晶种系数1，反应时间为48~84h的条件下进行晶种分解；(4) 晶种分解后得到的Al(OH)3在1200℃焙烧60min后得到α Al2O3； 滤渣在80～120℃下干燥10～15小时，得到可生产建筑材料的原料的CaO，Fe2O3，MgO，SiO2。
2.根据权利要求1所述的低温碱熔炼法回收铝灰中铝的方法，其特征在于，所述熔融 剂是NaOH与NaNO3的混合物或NaOH与Na2O2的混合物，其NaOH与NaNO3或过氧化钠的重量 比为1:0. 2 1:1。
全文摘要
一种低温碱性熔炼法回收铝灰中铝的方法，是将铝灰与熔融剂按1:0.5～1:2.1的质量比混合，在300～800℃下熔炼；再按照熔炼产物:水的固液比为1:1～1:20，将熔炼产物在水中搅拌浸泡反应20～180min；过滤后在温度30~60℃，搅拌速度为200r/min，晶种系数1的条件下进行晶种分解48~84h；得到的Al(OH)3在1200℃焙烧60min后得到α-Al2O3。本发明可以高效地提取铝资源，还解决了铝灰的环境污染问题，生产过程环境友好，能耗大大低于传统工艺，工艺流程短，产品质量稳定，操作简单。
文档编号C01F7/02GK101973565SQ20101056943
公开日2011年2月16日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者李菲, 田庆华, 郭学益 申请人:中南大学