份；或者
[0126] 配制得到的第一水分散液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物时，相对于100重量份 粉煤灰，配制得到的第一水分散液中助剂的总量不高于3. 5重量份。
[0127] 根据第二种实施方式，起始阶段，预脱硅反应不是在醇胺和/或水溶性聚合物的 存在下进行，向预脱硅浆液中添加醇胺和/或水溶性聚合物，能改善预脱硅浆液的固液分 离性能，降低分离能耗；同时，还能提高预脱硅浆液的沉降效率，使更多的液相通过沉降与 固相分离开，减少进入如板框式过滤机的分离装置的物料量，进一步降低分离能耗；并且， 通过将从预脱硅浆液中分离出的含硅液体物料进行脱除硅的处理后循环用于配制第一水 分散液，从而使得预脱硅反应在醇胺和/或水溶性聚合物的存在下进行，改善第一水分散 液的分散性能。
[0128] 根据第二种实施方式，步骤（2)中，向预脱硅浆液中添加的醇胺和/或水溶性聚合 物的量满足采用本文第二部分所述分离方法的要求即可；步骤（3)可以按照本文第二部分 描述的固液分离方法进行，优选将预脱硅浆液进行沉降，分出上清液，并分离出剩余浆液中 的液相，从而得到预脱硅粉煤灰，更优选通过过滤分离出剩余浆液中的液相。
[0129] 根据第二种实施方式，可以采用本文第二部分描述的方法从含硅液体物料中分离 出硅，将剩余液循环用于配制第一水分散液，此时对剩余液进行稀释或者向剩余液中补充 添加醇胺/或水溶性聚合物，以使配制得到的第一水分散液中醇胺和/或水溶性聚合物的 含量满足本文第一部分所述预脱硅反应的要求。
[0130] 根据本发明的预脱硅方法，所述碱可以为各种足以将粉煤灰中的非晶态SiO2溶解 出来的碱，优选为氢氧化钠。所述碱的用量可以根据粉煤灰的性质进行选择。一般地，相对 于100重量份粉煤灰，所述碱的用量可以为5-150重量份，优选为50-100重量份。所述预 脱硅反应的温度可以在80-140°C的温度下进行。
[0131] 三、本发明的粉煤灰提铝方法
[0132] 根据本发明粉煤灰提铝方法，包括预脱硅步骤、烧结步骤和溶出步骤，
[0133] 在所述预脱硅步骤中，将粉煤灰与至少一种碱接触进行预脱硅反应，将预脱硅浆 液进行固液分离，得到预脱硅粉煤灰；
[0134] 在所述烧结步骤中，将所述预脱硅粉煤灰与至少一种碱性助溶剂进行烧结，得到 碱烧结熟料；
[0135] 在所述溶出步骤中，将含有所述碱烧结熟料、水以及可选的碱的第二水分散液在 足以将铝从碱烧结熟料中溶出的条件下进行反应，将溶出得到的浆液进行固液分离，得到 含铝液体物料和含硅废渣；
[0136] 其中，所述预脱硅反应采用根据本文第一部分描述的预脱硅反应方法进行，或者 预脱硅步骤中采用根据本文第二部分描述的分离方法进行固液分离，或者所述预脱硅步骤 采用本文第三部分描述的第一种实施方式进行，或者所述预脱硅步骤采用本文第三部分描 述的第二种实施方式进行。
[0137] 根据本发明的粉煤灰提铝方法，所述碱性助溶剂可以为粉煤灰碱法烧结中常用的 各种助溶剂，例如可以选自碳酸钠、氧化钙和在烧结条件下能够形成氧化钙的前身物（如 碳酸钙）。优选地，所述碱性助溶剂为碳酸钠以及氧化钙和/或碳酸钙。更优选地，所述碱 性助溶剂为碳酸钠和碳酸钙。
[0138] 所述碱性助溶剂的用量可以根据预脱硅粉煤灰的组成进行选择，没有特别限定。 一般地，预脱硅粉煤灰与碱性助溶剂的重量比可以为1 :〇. 1-10 ;在所述碱性助溶剂为碳酸 钠和碳酸钙时，所述粉煤灰与碳酸钠的重量比可以为1 :〇. 2-2,优选为1 :0. 2-0. 8,粉煤灰 与碳酸钙的重量比可以为1 :〇. 1-5,优选为1 :0. 8-1. 2。
[0139] 所述烧结的温度可以为常规选择，一般可以为950_1250°C。
[0140] 所述碱烧结熟料的粒径优选为150-250i!m，这样能够获得更好的溶出效果。可以 采用常用的各种方法使碱烧结熟料的粒径处于上述范围之内，例如可以将碱烧结熟料进行 研磨，从而获得具有上述粒径的碱烧结熟料。
[0141] 所述第二水分散液可以含有碱，也可以不含碱。优选地，所述第二水分散液含有 碱。所述碱可以为碱烧结熟料错溶出过程中常用的各种碱，例如可以为氢氧化钠和/或碳 酸钠。所述碱的用量可以为常规选择，所述碱烧结熟料与碱的重量比优选为1 :〇. 1-10,更 优选为1 :5-10。
[0142] 所述溶出可以在常规条件下进行，优选在70_90°C的温度下进行。
[0143] 根据本发明的粉煤灰提铝方法，所述第二水分散液优选还含有至少一种助剂，所 述助剂为醇胺和/或水溶性聚合物，这样能够有效地抑制液固浆液中固体物料发生沉降的 趋势，提高浆液的稳定性和物料输运的顺畅性，同时能够有效地提高反应的效率。醇胺和水 溶性聚合物可以单独使用，也可以组合使用，醇胺和水溶性聚合物的用量可以根据醇胺和 水溶性聚合物是单独使用还是组合使用而定。
[0144] 在一种实施方式中，所述第二水分散液中的助剂为醇胺，相对于100重量份碱烧 结熟料，所述第二水分散液中助剂的含量为不高于3. 5重量份，优选为0. 05-3. 5重量份，更 优选为〇. 5-3重量份,进一步优选为1-2重量份。
[0145] 在另一种实施方式中，所述第二水分散液中的助剂为水溶性聚合物，相对于 100重量份碱烧结熟料，所述第二水分散液中助剂的含量为不高于3. 5重量份，优选为 0. 05-3. 5重量份，更优选为0. 5-3. 5重量份，进一步优选为1-3. 5重量份，更进一步优选为 2. 5-3. 2重量份。
[0146] 尽管溶出反应仅在水溶性聚合物或醇胺存在下进行，也可以获得抑制第二水分散 液中的固体物料发生沉降并提高溶出效率的效果，但是在所述溶出反应在水溶性聚合物和 醇胺存在下进行时，在其余条件相同的情况下，能够获得更好的抑制固体物料沉降的效果 并获得更高的溶出效率。因此，在溶出步骤中，优选将醇胺和水溶性聚合物组合使用。
[0147] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述第二水分散液中的助剂为醇胺和/或水 溶性聚合物，相对于100重量份碱烧结熟料，所述第二水分散液中助剂的总量为不高于4重 量份，优选为〇. 05-4重量份，更优选为1-4重量份，进一步优选为1-3重量份。在该优选的 实施方式中，从进一步提高分散效果的角度出发，醇胺与水溶性聚合物的重量比可以为1 : 〇? 1-10,优选为1 :〇? 2-5,更优选为1 :0? 4-2. 5,进一步优选为1 :0? 8-1. 2。
[0148] 在溶出步骤中，所述醇胺优选为乙醇胺，这样不仅能够获得更好的抑制固体物料 沉降的效果以及更高的溶出效率，而且能够进一步降低操作成本。在溶出步骤中，所述水 溶性聚合物优选为聚乙二醇。所述水溶性聚合物的数均分子量优选为200-8000,更优选为 400-2000,进一步优选为 500-1000。
[0149] 根据本发明，尽管只需在第二水分散液中引入一定量的醇胺和/或一定量的水溶 性聚合物即可获得较好的抑制固体物料沉降的效果并获得较高的溶出反应效率，但是也可 以与其它能够实现抑制固体物料沉降的方法组合使用，例如：采用具有更好的搅拌效果的 搅拌桨、提高搅拌速度和在反应器的底部引入侧线使反应器内的物料进行循环。
[0150] 根据本发明的粉煤灰提铝方法，溶出反应得到的浆液进行固液分离，得到含铝液 体物料和剩余物料，铝主要存在于所述含铝液相中，硅则主要存在于剩余物料中，因此本文 中也将该剩余物料称为含硅废渣。所述固液分离可以采用常规的各种能够实现将固体物质 从液体中分离出来的方法，例如：沉降、离心和过滤中的一种或两种以上方法的组合，优选 过滤或者沉降和/或离心与过滤的组合。所述过滤可以在例如板框式过滤机的过滤装置中 进行。
[0151] 优选地，向溶出得到的浆液中添加或者补充添加至少一种助剂，所述助剂为醇胺 和/或水溶性聚合物。这样一方面能够改善液固浆液的固液分离性能，降低分离能耗；另一 方面能实现提高液固浆液的沉降效率的效果，使更多的液相通过沉降与固相分离开，减少 进入如板框式过滤机的分离装置的物料量，进一步降低分离能耗。醇胺和水溶性聚合物可 以单独使用，也可以组合使用，醇胺和水溶性聚合物的用量可以根据醇胺和水溶性聚合物 是单独使用还是组合使用而定。
[0152] 在一种实施方式中，溶出得到的浆液中的助剂为醇胺，相对于100重量份碱烧结 熟料，所述溶出得到的浆液中助剂的含量为4重量份以上，优选为4-20重量份，更优选为 4-10重量份,进一步优选为4-6重量份。
[0153] 在另一种实施方式中，溶出得到的浆液中的助剂为水溶性聚合物，相对于100重 量份碱烧结熟料，所述溶出得到的浆液中助剂的含量为4重量份以上，优选为4-20重量份， 更优选为4-10重量份，进一步优选为4-6重量份。
[0154] 在又一种实施方式中，溶出得到的浆液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物时，相对 于100重量份碱烧结熟料，所述溶出得到的浆液中助剂的总量为4. 5重量份以上，优选为 4. 5-20重量份,更优选为4. 5-10重量份,进一步优选为5-8重量份。在该实施方式中，从 进一步提高固液分离性能的角度出发，所述醇胺与所述水溶性聚合物的重量比优选为1 : 0. 1-10,更优选为1 :〇. 2-5,进一步优选为I :1-2. 5。
[0155] 溶出得到的浆液中助剂的来源可以根据第二水分散液是否含有助剂确定，在所述 第二水分散液含有助剂时，溶出得到的浆液中的部分助剂可以来源于第一水分散液，剩余 部分则通过补充添加获得；在第二水分散液不含助剂时，直接向溶出得到的浆液中添加助 剂即可。
[0156] 根据本发明的提铝方法，在溶出步骤的一种优选的实施方式中，所述第二水分散 液含有醇胺和/或水溶性聚合物，向溶出得到的浆液中补充添加醇胺和/或水溶性聚合物 后进行固液分离，得到含铝液相和含硅废渣，从所述含铝液相中分离出铝，并将剩余液循环 用于配制第二水分散液。在溶出步骤的另一种优选的实施方式中，起始阶段溶出反应不在 醇胺和/或水溶性聚合物的存在下进行，向溶出得到的浆液中添加醇胺和/或水溶性聚合 物后进行固液分离，得到含铝液相和含硅废渣，从所述含铝液相中分离出铝，并将剩余液循 环用于配制第二水分散液，从而在第二水分散液中引入醇胺和/或水溶性聚合物。根据这 两种优选的实施方式，能够实现醇胺和/或水溶性聚合物的循环利用，进一步降低本发明 的运行成本。
[0157] 在溶出得到的浆液还含有醇胺和/或水溶性聚合物时，在一种优选的实施方式 中，溶出步骤中，所述固液分离包括将所述浆液进行沉降并分出上清液，分离出剩余浆液中 的液相，合并所述上清液和所述液相，得到含铝液体物料，优选采用过滤分离出剩余浆液中 的液相。根据该优选的实施方式，浆液中很大一部分液体通过无需消耗能量的沉降被分离 出来，从而能够极大地减轻如板框式过滤装置的耗能型分离装置的负担，进一步降低分离 能耗。
[0158] 根据本发明的提铝方法，可以采用常用的各种方法将铝从所述含铝液体物料中分 离出来。例如：可以将所述含铝液体物料进行碳分（即，通入二氧化碳），得到作为固相的 氢氧化铝和剩余液。分离出的氢氧化铝任选进行焙烧得到氧化铝。在将所述含铝液相进行 碳分之前，根据具体情况还可以采用常用的各种方法进行深度脱硅，以进一步提高制备的 氢氧化铝的纯度。分离出了氢氧化铝的所述剩余液可以循环用于配制所述第二水分散液。 在所述剩余液含有来源于溶出反应阶段和/或溶出浆液分离阶段的醇胺和/或水溶性聚合 物时，在将所述剩余液循环用于配制所述第二水分散液之前，优选对所述剩余液进行稀释 或者向所述剩余液中补充添加助剂，以调整第二水分散液中助剂的含量。
[0159] 根据本发明的提铝方法，溶出步骤得到的含硅废渣可以采用常规方法进行处理， 以实现进一步利用。由于溶出步骤得到的含硅废渣含有碱，在将含硅废渣用于一些场合时， 需要脱除其中的碱。因此，本发明的提铝方法还可以包括脱碱步骤：在脱碱步骤中，将含有 所述含硅废渣、水以及可选的碱的第三水分散液在水解条件下进行反应。
[0160] 优选将所述含硅废渣与水和碱接触，这样能够获得更好的物料输运效果和过滤效 果。所述碱的种类和用量可以为常规选择。一般地，所述碱可以为氢氧化钠。相对于100 重量份所述含硅废渣，所述碱的用量可以为10-100重量份，优选为40-80重量份。所述水 解反应可以在100-180°C的温度下进行。
[0161] 所述水解反应也是一个液固反应。优选地,所述水解反应在至少一种水溶性聚合 物的存在下进行，这样能够起到抑制固体物料发生沉降，提高液固第三水分散液的稳定性， 从而提高水解反应的效率和物料输送的顺畅性的效果。所述水溶性聚合物优选为聚乙二 醇。所述水溶性聚合物的数均分子量优选为200-8000,更优选为400-2000,进一步优选为 500-1000。所述数均分子量采用凝胶渗透色谱法测定。所述水溶性聚合物的用量可以根据 反应物料中固体物料的浓度进行选择。一般地，相对于100重量份含硅废渣，所述水溶性聚 合物的用量可以为0. 5-5重量份，优选为1-4重量份，更优选为1-3重量份。
[0162] 在脱碱步骤中，尽管只需在第三水分散液中引入水溶性聚合物即可获得较好的抑 制固体物料发生沉降的效果和较高的水解反应效率，但是也可以与其它能实现抑制固体物 料沉降的方法组合使用，例如：采用具有更好的搅拌效果的搅拌桨、提高搅拌速度和在反应 器的底部引入侧线使反应器内的物料进行循环。
[0163] 图1示出了根据本发明的提铝方法的一种优选实施方式，下面参照图1对该优选 的实施方式进行详细说明。
[0164] 该优选的实施方式包括预脱硅步骤、烧结步骤、溶出步骤和脱碱步骤。
[0165] 在预脱硅步骤中，将粉煤灰、氢氧化钠以及一定量的醇胺和/或聚乙二醇分散在 水中，在预脱硅反应条件下进行反应，以将粉煤灰中的非晶态SiO2溶出。其中，在预脱硅反 应过程中发生的反应主要包括：
[0166]SiO2 (非晶态）+2Na0H=Na2Si03+H20 ;
[0167] Al203+2Na0H = 2NaA102+H20〇
[0168] 通过预脱硅反应，粉煤灰中大部分非晶态SiO2被溶解出来，而粉煤灰中大部分 Al2O3则保留在固相中。向预脱硅反应得到的浆液中补充醇胺和/或聚乙二醇后进行沉降， 并分出上清液，剩余浆液进行过滤，得到预脱硅粉煤灰（即，脱硅粉煤灰），合并上清液和过 滤得到的液相，得到硅酸钠溶液，实现硅铝的初步分离。其中，预脱硅粉煤灰进入烧结步骤 中进行烧结，硅酸钠溶液通过碳分分离出其中的SiO2并进行苛化（即，将其中的碳酸钠转 变成氢氧化钠）后循环使用。
[0169] 在烧结步骤中，将预脱硅粉煤灰与碳酸钙和碳酸钠混合进行烧结，将预脱硅粉煤 灰中的铝转变成水溶性的物质，得到碱烧结熟料。在烧结步骤中进行的反应主要包括：
[0170]Al2O3+Na2CO3 =Na2O?Al2〇3+C〇2;
[0171]Fe2O3+Na2CO3 =Na2O?Fe203+C02 ;
[0172]Si02+Ca0+Na2C03 =Na2CaSi04+C02。
[0173] 在溶出步骤中，将碱烧结熟料（S卩，干熟料）、氢氧化钠以及一定量的醇胺