液在预脱硅反应条件下进行反应，得到预脱硅浆液，所述第一水分散 液含有粉煤灰、至少一种碱以及至少一种助剂，所述助剂为醇胺和/或水溶性聚合物， 其中，所述第一水分散液中的助剂为醇胺，相对于100重量份粉煤灰，所述第一水分散 液中助剂的含量不高于3. 5重量份；或者 所述第一水分散液中的助剂为水溶性聚合物，相对于100重量份粉煤灰，所述第一水 分散液中助剂的含量不高于2. 5重量份；或者 所述第一水分散液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物，相对于100重量份粉煤灰，所述 第一水分散液中助剂的总量不高于3. 5重量份； (2) 向所述预脱硅浆液中补充添加醇胺和/或水溶性聚合物，醇胺和/或水溶性聚合物 的补充添加量使得： 所述预脱硅浆液中的助剂为醇胺时，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅浆液中助 剂的含量为3. 6重量份以上；或者 所述预脱硅浆液中的助剂为水溶性聚合物时，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅 浆液中助剂的含量为3重量份以上；或者 所述预脱硅浆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，所述 预脱硅浆液中助剂的含量为3. 6重量份以上； (3) 将补充添加了醇胺和/或水溶性聚合物的预脱硅浆液进行固液分离，得到预脱硅 粉煤灰和含硅液体物料。2. -种粉煤灰预脱硅方法，该方法包括以下步骤： (1) 将第一水分散液在预脱硅反应条件下进行反应，得到预脱硅浆液，所述第一水分散 液含有粉煤灰和至少一种碱； (2) 向所述预脱硅浆液中添加至少一种助剂，所述助剂为醇胺和/或水溶性聚合物，醇 胺和/或水溶性聚合物的添加量使得： 所述预脱硅浆液中的助剂为醇胺时，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅浆液中助 剂的含量为3. 6重量份以上；或者 所述预脱硅浆液中的助剂为水溶性聚合物时，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅 浆液中助剂的含量为3重量份以上；或者 所述预脱硅浆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，所述 预脱硅浆液中助剂的含量为3. 6重量份以上； (3) 将添加了醇胺和/或水溶性聚合物的预脱硅浆液进行固液分离，得到预脱硅粉煤 灰和含硅液体物料； (4) 从所述含硅液体物料中分离出硅，得到剩余液，对所述剩余液进行稀释或者向所述 剩余液中补充添加醇胺和/或水溶性聚合物后循环用于配制第一水分散液，以使配制得到 的第一水分散液含有至少一种助剂，所述剩余液的稀释程度或者所述醇胺和/或水溶性聚 合物的补充添加量使得： 配制得到的第一水分散液中的助剂为醇胺时，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含量不高于3. 5重量份；或者 配制得到的第一水分散液中的助剂为水溶性聚合物时，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含量不高于2. 5重量份；或者 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。3. -种粉煤灰预脱硅反应方法，该方法包括将第一水分散液在预脱硅反应条件下进行 反应，所述第一水分散液含有粉煤灰、至少一种碱和至少一种助剂，所述助剂为醇胺和/或 水溶性聚合物， 其中，所述第一水分散液中的助剂为醇胺，相对于100重量份粉煤灰，所述第一水分散 液中助剂的含量不高于3. 5重量份；或者 所述第一水分散液中的助剂为水溶性聚合物，相对于100重量份粉煤灰，所述第一水 分散液中助剂的含量不高于2. 5重量份；或者 所述第一水分散液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物，相对于100重量份粉煤灰，所述 第一水分散液中助剂的总量不高于3. 5重量份。4. 一种粉煤灰预脱硅浆液分离方法，所述预脱硅浆液是将粉煤灰用碱法进行预脱硅而 得到的，该方法包括在至少一种助剂存在下，将所述预脱硅浆液进行固液分离，得到预脱硅 粉煤灰和含硅液体物料，所述助剂为醇胺和/或水溶性聚合物； 其中，所述预脱硅浆液中的助剂为醇胺时，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅浆液 中助剂的含量为3. 6重量份以上；或者 所述预脱硅浆液中的助剂为水溶性聚合物时，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅 浆液中助剂的含量为3重量份以上；或者 所述预脱硅浆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，所述 预脱硅浆液中助剂的含量为3. 6重量份以上。5. 根据权利要求4所述的分离方法，其中，用碱法对粉煤灰进行预脱硅的方法包括：将 粉煤灰和至少一种碱于水中在预脱硅反应条件下接触。6. 根据权利要求1所述的预脱硅方法或者根据权利要求2所述的预脱硅方法或者根据 权利要求3所述的预脱硅反应方法，其中，第一水分散液或者配制得到的第一水分散液中 的助剂为醇胺，相对于100重量份粉煤灰，第一水分散液或者配制得到的第一水分散液中 助剂的含量为〇. 01-3. 5重量份，优选为0. 5-3重量份，更优选为1-3重量份，进一步优选为 1-2重量份；或者 第一水分散液或者配制得到的第一水分散液中的助剂为水溶性聚合物，相对于100重 量份粉煤灰，第一水分散液或者配制得到的第一水分散液中助剂的含量为〇. 01-2. 5重量 份，优选为1-2重量份；或者 第一水分散液或者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，相对于 100重量份粉煤灰，第一水分散液或者配制得到的第一水分散液中助剂的总量为0. 01-3. 5 重量份，优选为〇. 5-3重量份，更优选为1-3重量份。7. 根据权利要求1或6所述的预脱硅方法或者根据权利要求2或6所述的预脱硅方 法或者根据权利要求3或6所述的预脱硅反应方法，其中，第一水分散液或者配制得到的第 一水分散液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物，第一水分散液或者配制得到的第一水分散液 中，醇胺与水溶性聚合物的重量比为1 :〇. 1-20,优选为1 :0. 2-5,更优选为0. 4-2. 5,进一步 优选为 1 :〇? 8-1. 2。8. 根据权利要求1、6和7中任意一项所述的预脱硅方法或者根据权利要求2、6和7中 任意一项所述的预脱硅方法或者根据权利要求4或5所述的分离方法，其中，所述预脱硅浆 液中的助剂为醇胺，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅浆液中助剂的含量为3. 6-20重 量份，优选为3. 8-10重量份,更优选为4-8重量份；或者 所述预脱硅浆液中的助剂为水溶性聚合物，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅浆 液中助剂的含量为3-20重量份,优选为3. 5-10重量份,更优选为4-8重量份；或者 所述预脱硅浆液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物，相对于100重量份粉煤灰，所述预 脱硅浆液中醇胺和水溶性聚合物的总量为3. 6-20重量份，优选为4-15重量份。9. 根据权利要求1和6-8中任意一项所述的预脱硅方法或者根据权利要求2和6-8中 任意一项所述预脱硅方法或者根据权利要求4、5和8中任意一项所述的分离方法，其中，所 述预脱硅浆液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物，所述预脱硅浆液中，醇胺与水溶性聚合物 的重量比为1 :〇. 1-10,优选为1 :〇. 5-2,更优选为1 :1-2。10. 根据权利要求1和6-9中任意一项所述的预脱娃方法或者根据权利要求2和6-9 中任意一项所述的预脱硅方法或者根据权利要求3、6和7中任意一项所述的预脱硅反应方 法或者根据权利要求5、8和9中任意一项所述的分离方法，其中，相对于100重量份粉煤 灰，所述碱的用量为5-150重量份；所述碱优选为氢氧化钠。11. 根据权利要求1和6-10中任意一项所述的预脱硅方法或者根据权利要求2和 6-10中任意一项所述的预脱硅方法或者根据权利要求3、6、7和10中任意一项所述的预 脱硅反应方法或者根据权利要求5和8-10中任意一项所述的分离方法，其中，所述接触在 80-140°C的温度下进行。12. 根据权利要求1和6-11中任意一项所述的预脱硅方法或者根据权利要求2和6-11 中任意一项所述的预脱硅方法或者根据权利要求4、5和8-11中任意一项所述的分离方法， 其中，所述固液分离包括将浆液进行沉降，分出上清液，并分离出剩余浆液中的液相，优选 通过过滤分离出剩余浆液中的液相。13. 根据权利要求1和6-12中任意一项所述的预脱硅方法，其中，该方法还包括从所述 含硅液体物料中分离出硅，并将得到的剩余液循环用于配制所述第一水分散液。14. 根据权利要求13所述的预脱硅方法，其中，在将所述剩余液循环用于配制所述第 一水分散液之前，该方法还包括对所述剩余液进行稀释或者向所述剩余液中补充添加至少 一种助剂，以调整所述第一水分散液中助剂的含量。15. -种粉煤灰提铝方法，该方法包括预脱硅步骤、烧结步骤和溶出步骤， 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； 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； 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； 其特征在于，所述预脱硅反应采用权利要求3、6、7、10和11中任意一项所述的预脱硅 反应方法进行，或者预脱硅步骤中采用权利要求4、5和8-12中任意一项所述的分离方法进 行固液分离，或者所述预脱硅步骤采用权利要求1和6-14中任意一项所述的预脱硅方法进 行，或者所述预脱硅步骤采用权利要求2和6-12中任意一项所述的预脱硅方法进行。16. 根据权利要求15所述的提铝方法，其中，所述第二水分散液还含有至少一种助剂， 所述助剂为醇胺和/或水溶性聚合物， 其中，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0. 5-3重量 份，进一步优选为1-2重量份；或者 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；或者 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0. 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。17. 根据权利要求16所述的提铝方法，其中，所述第二水分散液中的助剂为醇胺和/或 水溶性聚合物，所述第二水分散液中，醇胺和水溶性聚合物的重量比为1 :〇. 1-10,优选为 1 :0? 2-5,更优选为 1 :0? 4-2. 5,进一步优选为 1 :0? 8-1. 2。18. 根据权利要求15-17中任意一项所述的提铝方法，其中，在将溶出得到的浆液进行 固液分离之前，该方法还包括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，所述助剂的添加量或者所述助剂的补充添加量使得： 溶出得到的浆液中的助剂为醇胺时，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；或者 溶出得到的浆液中的助剂为水溶性聚合物时，相对于1〇〇重量份碱烧结熟料，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；或者 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1〇〇重量份碱烧结熟料， 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。19. 根据权利要求18所述的提铝方法，其中，溶出得到的浆液中的助剂为醇胺和水溶 性聚合物，所述醇胺与所述水溶性聚合物的重量比为1 :〇. 1-10,优选为1 :〇. 2-5,更优选为 1 ：1-2, 5〇20. 根据权利要求15-19中任意一项所述的提铝方法，其中，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。21. 根据权利要求15-20中任意一项所述的提铝方法，其中，该方法还包括从所述含铝 液体物料中分离出氢氧化铝，将剩余液循环用于配制所述第二水分散液。22. 根据权利要求21所述的提铝方法，其中，在将所述剩余液循环用于配制所述第二 水分散液之前，该方法还包括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。23. 根据权利要求15-22中任意一项所述的提铝方法，其中，所述第二水分散液含有至 少一种碱，所述碱烧结熟料与碱的重量比为1 :0. 1-10 ;所述碱优选为氢氧化钠和/或碳酸 钠。24. 根据权利要求15-23中任意一项所述的提铝方法，其中，溶出步骤中，在70-90°C的 温度下进行反应。25. 根据权利要求15-24中任意一项所述的提铝方法，其中，所述碱性助溶剂选自碳酸 钠、氧化钙和在烧结条件下能够形成氧化钙的前身物。26. 根据权利要求15-25中任意一项所述的提铝方法，其中，所述预脱硅粉煤灰与所述 碱性助溶剂的重量比为1 :〇. 1-10。27. 根据权利要求15-26中任意一项所述的提铝方法，其中，所述烧结的温度为 950-1250°C。28. 根据权利要求15-27中任意一项所述的提铝方法，其中，该方法还包括脱碱步骤， 在所述脱碱步骤中，将含有所述含硅废渣、水以及可选的碱的第三水分散液进行水解反应。29. 根据权利要求28所述的提铝方法，其中，所述水解反应在至少一种水溶性聚合物 的存在下进行。30. 根据权利要求29所述的提铝方法，其中，相对于100重量份含硅废渣，所述水溶性 聚合物的用量为〇. 5-5重量份,优选为1-4重量份。31. 根据权利要求28-30中任意一项所述的提铝方法，其中，在所述脱碱步骤中，将所 述含硅废渣与水和碱接触，相对于100重量份所述含硅废渣，所述碱的用量为10-100重量 份；所述碱优选为氢氧化钠。32. 根据权利要求28-31中任意一项所述的提铝方法，其中，所述水解反应在 100-180°C的温度下进行。33. 根据权利要求28-32中任意一项所述的提铝方法，其中，将水解得到的混合物进行 固液分离，得到脱碱含硅废渣，并将分离出的液相循环用于配制所述第三水分散液。34. 根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述水溶性聚合物为聚乙二醇。35. 根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述醇胺为乙醇胺。
【专利摘要】本发明公开了一种粉煤灰提铝方法。该方法在粉煤灰预脱硅反应中，向水分散液中添加一定量的醇胺和/或水溶性聚合物，能改善水分散液的稳定性，抑制水分散液中固体物料发生絮凝的趋势，提高反应的效率以及物料的输运顺畅性；在对预脱硅反应得到的浆液进行分离时，向浆液中引入醇胺和/或水溶性聚合物，能改善浆液的固液分离性能，降低分离能耗，同时还能通过沉降分离出更多的液体，从而降低如板框式过滤机的分离装置的处理量，进一步降低分离能耗。
【IPC分类】C01F7/02
【公开号】CN105174292
【申请号】
【发明人】王宝冬, 刘晓婷, 禹耕之, 肖永丰, 赵利军, 王晓欢, 孙琦
【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12月23日
【申请日】2014年6月6日