Способ получения глинозема и кремнезема из угольной золы

(51) 01 7/20 (2006.01) 01 33/12 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение связано с утилизацией зольных отходов теплоэнергетических предприятий и может быть использовано для получения глинозема и кремнезема. Решаемой задачей является сокращение расхода энергии за счет снижения температуры спекания и упрощение аппаратурного оформления за счет ведения процесса выщелачивания водой. В предлагаемом способе угольную золу смешивают с бифторидом и сульфатом аммония в мольном соотношении 2(золы)Н 521,0(1,01,25) и А 23(золы)(Н 4)241,0(1,0-1,3),спекают при 200 С в течение 3 ч., затем поднимают температуру до 400 С и спекают в течение 1,5 ч. Полученный спек выщелачивают водой. При этом алюминий переходит в раствор, обрабатывая который аммиаком выделяют глинозем. Отходящий газ, состоящий из (4)26, поглощают раствором аммиака. В результате образуется оксид кремния.(72) Оскембеков Ильяс Маликович Бектурганов Нуралы Султанович Оскембекова Жанат Садвокасовна Каткеева Гульнара Летаевна Шарипова Зауре Маргановна Акубаева Макижан Аубакировна Шинбаева Умугульсум Базановна(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Химикометаллургический институт им. Ж. Абишева Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМА И КРЕМНЕЗЕМА ИЗ УГОЛЬНОЙ ЗОЛЫ Изобретение относится к энергетической промышленности, в частности, к утилизации зольных отходов теплоэнергетических предприятий и может быть использовано для получения глинозема и кремнезема. Известен способ восстановления кремнезема и глинозема из летучей угольной золы (Патент 2389682, Россия). Согласно этому способу золу выщелачивают растворомс концентрацией более 40 ма.при 70-150 С. При этом кремний из золы переходит в раствор в виде 23. Кремнезем получают карбоксилированием отфильтрованного раствора 23. К остатку после выщелачивания добавляют СаО в мольном соотношении СаО к 2, меньшем или равном 12 и щелочь в мольном соотношении 2 к А 123 и 23 большем или равном 11-1,1. Взвесь обжигают при 950-1350 С с получением шлака, который растворяют в разбавленном щелочном растворе, и отделяют твердый осадок от жидкости. Полученную жидкость карбоксилируют с осаждением гидроксида алюминия, который затем обжигают до А 23. Недостатком способа является высокое потребление энергии и использования гидроксида натрия для выщелачивания. Известен способ переработки алюминийсодержащих зол от сжигания углей(Патент 2097329, Россия). Согласно этому способу золу подвергают магнитной сепарации с получением слабомагнитной и сильномагнитной фракций. Слабомагнитную фракцию золы шихтуют с известняком и содой. Шихту гранулируют,спекают при 1200 С в течение 0,1 ч. Спек охлаждают, измельчают до 95 класса минус 1,0 мм и выщелачивают 5-ным раствором кальцинированной соды (29,3 г/л 2) в течение 0,5 ч. при 60 С и ТЖ 12. Раствор направляют на получение коагулянта и глинозема, а серый шлам с добавкой сильномагнитной фракции золы, исходной золы и известняка спекают на портландцементный клинкер. Недостатком способа является большой расход энергии на стадии спекания шихты. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ выделения глинозема и кремнезема из отходов производства, образующихся при сгорании каменного угля (Патент 2176984,Россия). Согласно этому способу угольную золу спекают при 1100 С с гидратированным СаС 12 для получения кальций-алюмосиликатного и кальцийалюминатного продуктов. Затем спек выщелачивают горячим 6 н раствором НС с образованием раствора, содержащего АС 3, СаС 2. Нерастворимый кремнезем отделяют от раствора декантацией. Из раствора кристаллизуют А 1 С 13,гидролитическим разложением которого выделяют глинозем. Недостатком способа является большой расход энергии и сложность аппаратурного оформления процесса выщелачивания за счет использования кислотостойкого оборудования. Решаемой задачей является сокращение затрат энергии и упрощение аппаратурного оформления процесса выщелачивания. Технический результат заявляемого изобретения состоит в сокращении затрат энергии за счет снижения температуры спекания и в водном выщелачивании обожженной золы, что обеспечит упрощение аппаратурной схемы процесса. Указанный технический результат достигается тем, что угольную золу смешивают с бифторидом и сульфатом аммония, спекают при 200 С в течение 3 ч., затем поднимают температуру до 400 С и спекают в течение 1,5 ч. Полученный спек выщелачивают водой. При этом в раствор переходит алюминий, который выделяют в виде глинозема известными способами. Отходящий газ, состоящий из (4)26, поглощают аммиачной водой, в результате чего образуется кремнезем в виде осадка,который выделяют фильтрованием. Сущность изобретения заключается в следующем. Угольную золу смешивают с бифторидом аммония в мольном соотношении 2(золы)521,0(1,0-1,25) и А 23(золы)(Н 4)241,0(1,01,3), спекают при 200 С в течение 3 ч., затем поднимают температуру до 400 С и спекают в течение 1,5 ч. Полученный спек выщелачивают водой. При этом в раствор переходит алюминий. Обрабатывая раствор аммиаком, получают глинозем, который выделяют фильтрованием 24(4)264 А 234(4)2432. Отходящий при спекании газ, состоящий из(4)264426422. Пример 1. Навеску угольной золы смешивают с бифторидом аммония в мольном соотношении 2(золы)521,01,0 и А 2 О 3(золы)(Н 4)241,01,0), спекают при 200 С в течение 3 ч., затем поднимают температуру до 400 С и спекают в течение 1,5 ч. Полученный спек выщелачивают водой и раствор обрабатывают аммиаком. Образующийся глинозем выделяют фильтрованием. Выход глинозема составляет 94,5. Отходящий газ, состоящий из (4)26,поглощают раствором аммиака. Образующийся оксид кремния выделяют фильтрованием. Выход кремнезема составляет 90,6. Расход бифторида аммония ниже 1,0 мольных единиц по отношению к оксиду кремния золы и расход сульфата аммония ниже 1,0 мольных единиц по отношению к оксиду алюминия золы не обеспечивает максимальную степень фторирования и сульфатизации оксидов кремния и алюминия,соответственно, что уменьшает выход продуктов. Пример 2. Навеску угольной золы смешивают с бифторидом аммония в мольном соотношении 2(золы)Н 521,01,25 и А 23(золы)(Н 4)241,01,3), спекают при 200 С в течение 3 ч., затем поднимают температуру до 400 С и спекают в течение 1,5 ч. Полученный спек выщелачивают водой и раствор обрабатывают аммиаком. Образующийся глинозем выделяют фильтрованием. Выход глинозема составляет 98,9. Отходящий газ, состоящий из (4)26,поглощают раствором аммиака. Раствор с осадком оксида кремния фильтруют. Выход кремнезема составляет 94,5. Расход бифторида аммония больше 1,25 мольных единиц по отношению к оксиду кремния золы и расход сульфата аммония больше 1,3 мольных единиц по отношению к оксиду алюминия золы экономически не выгодно. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения глинозема и кремнезема из угольной золы,включающий спекание,выщелачивание, отличающийся тем, что спекание ведут в две стадии - при 200 С 3 ч. и при 400 С 1,5 ч., с бифторидом аммония в мольном соотношении 2 (золы) Н 521,0(1,0-1,25) и с сульфатом аммония в мольном соотношении А 2 О 3(золы)(Н 4)241,0(1,0-1,3), полученный спек выщелачивают водой.