6 :1。
[0044] 本发明步骤（2)中，脱硅粉煤灰与生石灰、碳酸钠的重量比优选为1 :0. 20-0. 30 : 1. 10-1. 40。烧结的条件优选包括：温度为950-1250°C，时间为0. 5-2h。
[0045] 本发明步骤（2)中，对于溶出所用的调整液无特殊要求，可以采用本领域常用的熟 料溶出所用的调整液，例如，调整液可以为苛性碱浓度为15g/l和碳碱浓度为5g/l的调整 液。在本发明的实施例中使用了上述调整液。溶出的条件优选包括：溶出所用的调整液与 熟料的液固质量比为3-6 :1，溶出温度为70-90°C。为了使熟料中的铝酸钠更充分地溶出， 本发明中，优选先将熟料研磨至50-100目后，再用调整液进行溶出。
[0046] 本发明步骤（3)中，脱硅、碳分和焙烧可以采用本领域常用的脱硅、碳分和焙烧工 艺，例如，可以将铝酸钠粗液加入石灰乳溶液进行脱硅得到铝酸钠精液，然后向铝酸钠精液 中通入二氧化碳进行碳分，得到氢氧化铝和碳分母液，将得到的氢氧化铝焙烧，即制得氧化 铝产品，对于焙烧的条件无特殊要求，可以采用本领域常用的条件，例如，在900-1100°C下 焙烧0. 5-1. Oh。本领域技术人员应该理解的是，碳分母液的主要成分是碳酸钠，因此，为了 充分利用物料以节约成本，本发明中，优选将获得的碳分母液蒸发得到碳酸钠后回用至步 骤（2)中。对于蒸发的条件无特殊要求，可以采用降膜蒸发器进行蒸发。为了充分利用物 料以节约成本，本发明方法优选还包括将步骤（4)得到的碱溶液回用至步骤（1)中。
[0047] 本发明中，对于固液分离的方法无特殊要求，可以采用本领域常用的方法。
[0048] 本发明步骤（5)中，盐酸的浓度优选为5-15体积％，对于盐酸的用量，只要能使雪 硅钙石完全反应即可，例如，盐酸与雪硅钙石的摩尔比可以为1. 8-2. 2 :1。对于反应的条件 无特殊要求，例如，可以在70-KKTC下反应0. 5-2. Oh。
[0049] 本发明步骤（5)中，将硅胶烘干得到白炭黑，对于烘干的条件无特殊要求，可以采 用本领域常用的条件，例如，可以在l〇5-150°C下烘干I. 0-3. Oh。
[0050] 本发明步骤（5)中，将氯化钙溶液蒸发结晶，烘干后得到无水氯化钙，对于蒸 发、烘干的条件无特殊要求，可以采用本领域常用的条件，例如，可以在100-150°C下蒸发 1. 0-2. 0h，然后在260-280°C下进行脱水，脱水时间为0. 5-2. 0h，得到无水氯化钙。
[0051] 本发明中，白炭黑可用作橡胶，塑料，涂料，油漆(原子灰）和合成树脂的填充剂，还 用作油墨稠剂，金属的轻质抛光剂，铸造脱模剂和绝缘材料，也用于制造白色颜料等，纯度 越高的白炭黑的市场价值越高，本发明方法得到的白炭黑的纯度可达到99%以上。无水氯 化钙可用作干燥剂产品。因此，本发明方法能够极大提高粉煤灰提铝的附加值。
[0052] 实施例
[0053] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0054] 在以下实施例中：
[0055] 化学组成分析，依据GBT 1574-2007进行。
[0056] 粉煤灰取自内蒙古准格尔地区某一电厂，组成如下：(重量％)
【主权项】
1. 一种粉煤灰铝硅分离利用的方法，其特征在于，所述方法包括： (1) 将粉煤灰与碱溶液接触进行预脱硅反应，固液分离得到脱硅液和脱硅粉煤灰； (2) 将步骤（1)得到的脱硅粉煤灰与生石灰和碳酸钠混合进行烧结，得到熟料，熟料经 溶出得到铝酸钠粗液和碱式硅酸钙； (3) 将步骤（2)得到的铝酸钠粗液经脱硅、碳分和焙烧，得到氧化铝； (4) 将步骤（2)得到的碱式硅酸钙加入到步骤（1)得到的脱硅液中，并加入石灰乳进行 联合苛化脱碱，固液分离得到雪硅钙石和碱溶液。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（4)中，石灰乳的加入量使得加入石灰乳后 钙与硅的摩尔比为1 :〇. 5-2. 0。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤（4)中，所述联合苛化脱碱的条件包括： 温度为60-120°C，时间为0. 5-3h。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，步骤（1)中，粉煤灰与碱溶液接触反 应之前，还包括对粉煤灰进行磁选除铁处理。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括对步骤（4)中的所述雪硅钙石进行 进一步处理得到氧化硅和氯化钙。
6. 根据权利要求5所述的方法，还包括： (5) 将步骤（4)得到的雪硅钙石与盐酸反应生成硅胶和氯化钙溶液，固液分离后，将硅 胶烘干得到白炭黑，将氯化钙溶液蒸发结晶，烘干后得到无水氯化钙。
7. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，步骤（1)中，所述碱溶液为氢氧化钠 和/或氢氧化钾的水溶液。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，步骤（1)中，所述碱溶液为浓度为10-20重量％ 的氢氧化钠溶液。
9. 根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，步骤（1)中，所述预脱硅反应的条件 包括：温度为90-140°C，时间为0. 5-2h。
10. 根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，步骤（2)中，脱硅粉煤灰与生石灰、 碳酸钠的重量比为1 :〇? 20-0. 30 :1. 10-1. 40。
11. 根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，步骤（2)中，烧结的条件包括：温度 为 950-1250°C，时间为 0? 5-2h。
12. 根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，步骤（2)中，溶出的条件包括：溶出 所用的调整液与熟料的液固质量比为3-6 :1，溶出温度为70-90°C。
13. 根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括将步骤（3)中碳分 得到的碳分母液经蒸发得到碳酸钠后回用至步骤（2)中。
14. 根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括将步骤（4)得到的 碱溶液回用至步骤（1)中。
15. -种根据权利要求1-14中任一项所述的方法制备得到的雪硅钙石。
16. -种由根据权利要求15所述的雪硅钙石制备得到的氧化硅。
【专利摘要】本发明公开了一种粉煤灰铝硅分离利用的方法，该方法包括：（1）将粉煤灰与碱溶液接触进行预脱硅反应，固液分离得到脱硅液和脱硅粉煤灰；（2）将脱硅粉煤灰与生石灰和碳酸钠混合进行烧结，得到熟料，熟料经溶出得到铝酸钠粗液和碱式硅酸钙；（3）将铝酸钠粗液经脱硅、碳分和焙烧，得到氧化铝；（4）将碱式硅酸钙加入到步骤（1）得到的脱硅液中，并加入石灰乳进行联合苛化脱碱，固液分离得到雪硅钙石和碱溶液。本发明还公开了一种用上述方法得到的雪硅钙石和氧化硅。本发明方法极大提高了粉煤灰提铝的附加值。
【IPC分类】C01B33-24, C01F7-02, B09B3-00, C01F11-24, C01B33-12
【公开号】CN104803402
【申请号】CN201410031787
【发明人】肖永丰, 孙琦, 王宝冬, 刘晓婷, 王晓欢, 赵利军, 禹耕之
【申请人】神华集团有限责任公司, 北京低碳清洁能源研究所
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月23日