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  本发明专利技术公开了一种酸浸取法提取煤矸石中Al2O3的方法，通过破碎、煅烧活化、细磨、酸浸取、分离、碳化、焙烧得到Al2O3粉体。具体工艺是，将煤矸石破碎至10mm以下，在450～950℃的烟气气氛下煅烧活化，然后细磨至74μm，并按比例浸入酸液中，在沸腾条件下进行浸取反应，过滤后向滤液中按比例加入纯碱，完全反应后形成NaAlO2，进一步通入CO2进行碳化，形成Al(OH)3沉淀。接着将沉淀物焙烧，即可得到Al2O3。

  本专利技术涉及从煤矸石等废弃含铝矿产中提取Al2〇3的技术，属于固体废弃物处理与 资源化利用领域。

  我国铝业多年的加快速度进行发展，使得国内铝土资源逐渐短缺，不得不大量进口国外铝 土矿，以保持我国铝业的正常稳定发展。与此同时，煤炭开采和使用的过程中产生了大量的煤 矸石和粉煤灰。其中Al 2〇3的含量普遍在25%以上，部分煤矸石和粉煤灰中Al2〇3的含量甚至 高达35~40%以上。迄今为止，我国煤矸石的累积堆存量已超过50亿吨，粉煤灰的堆存量也 高达十亿吨以上，加上大量的低品位和废弃铝土矿，铝资源量十分丰富。如果能将这些含铝 矿产中的ai 2〇3提取出来，无疑能够完全满足我国铝业长期持续稳定发展对铝土资源的需求。目 前，从煤矸石、粉煤灰等含铝矿产中提取ai 2〇3主要有碱石灰烧结法、酸浸取法等。 碱石灰烧结法提取含铝矿产中的氧化铝，包括高温烧结、熟料自粉化、溶出、脱硅、 碳化等工艺。具体是将煤矸石与石灰石和碱按比例混合，经粉磨后在1200°C~1400°C的温 度下煅烧，使煤矸石中的A12〇3和Si 〇2分别与石灰石中的CaO生成易溶于Na2C〇3的 5Ca0.3Al2〇3和不溶的2Ca0. Si02。将粉化的原料加入Na2C03溶液，在适当的温度下反应，铝酸 钙与碱反应生成偏铝酸钠进入溶液，而生成的碳酸钙和硅酸二钙留在渣中，达到铝和硅、钙 等的分离。在形成的NaA10 2溶液中通入烧结产生的C02与铝酸钠反应生成氢氧化铝，生成的 Na2C03则能循环使用。进一步将氢氧化铝煅烧，则可转化成Al2〇3。能够准确的看出，本工艺需要 在1200°C以上的高温下煅烧，工艺过程的能耗较高，而且废渣的产生量较大。 酸浸取法提取煤矸石中的Al2〇3,是用浓HClSH2S〇4与特殊的比例的煤矸石混合后， 加热至沸腾，从而将煤矸石中的Al 2〇3溶出，SiO#』残留在渣中。再对溶出液做处理，可以 形成A1(0H)3沉淀并析出，进一步干燥煅烧能够获得Al 2〇3。从目前的情况看，酸浸取法提取 煤矸石中的Al2〇3,许多未对煤矸石活化，而且采用单一的酸液，导致Al 2〇3的提取效率相对 偏低。

  为了克服现行酸浸取法提取煤矸石中Al2〇3存在的问题，本专利技术公开了一种提取煤 矸石中Al2〇3，工艺流程如下： (1)煤矸石粉碎 将煤矸石破碎至10mm以下。 (2)煅烧活化将粉碎的煤矸石进入反应器中，在烟气气氛下煅烧活化。烟气的循环量按烟气中 〇2的含量以及煤矸石的烧失量计算，按〇2jga：/烧失量=1.15~1.90的比例进行烟气循环。煅 烧时，由室温升至450~950°C的某一温度下进行煅烧，丨旦温时间为lOmin~180min。煅烧温 度和恒温时间取决于煤矸石的烧失量，要求煅烧后煤矸石的烧失量 0.50%。 所用的反应器可以是固定床反应器，也可以是流化床反应器。 (3)细磨 将煅烧活化后的煤矸石入球磨机，在刚玉球的作用下细磨至74μπι以下。 ⑷酸浸取 将细磨的煤矸石按煤矸石/酸液比1:5~10(g/ml)的比例，浸入到浓度为1~ 15mol/l盐酸和硫酸的混合液中，其中盐酸/硫酸比为50~95% :5~50%，然后在90~220°C 的温度下沸腾反应30~180min，冷却到室温后过滤，滤液进入分离工艺，滤渣则进行二次酸 浸取。二次酸浸取的滤液并入前述滤液中进行分离，滤渣则经过中和后处理。沸腾过程中的 酸蒸汽冷凝回收酸液，并循环进入浸取过程;冷却过程中，滤液中蒸发的酸蒸汽同样回收酸 液进行循环使用。 酸浸取过程中，主要反应为： Al2〇3+3H2S〇4=Al2(S〇4)3+3H2〇 AI2O3+6HCI = 2A1C13+3H20 随之，发生如下反应： Fe2〇3+3H2S〇4=Fe2(S〇4)3+3H2〇 Fe2〇3+6HCl = 2A1C13+3H20 CaO+H2S〇4 = CaS〇4+H20 2CaO+4HCl = 2CaCl2+2H20 MgO+H2S〇4=MgS〇4+H2〇 2MgO+4HCl = 2MgCl2+2H20 Na2〇+H2S〇4 = Na2S〇4+H2〇 Na20+2HCl = 2NaCl+H20 酸浸取时，煤矸石中Al2〇3的浸取结果按Al2〇 3的提取率表征。其中，Al2〇3的提取率 按下式求解。 (5)分离在沸腾搅拌的情况下，向滤液中按比例缓缓加入纯碱，纯碱的加入量按Na20/滤液 中A12〇3量=1.1~1.60的比例计算。截取pH3.9~8.9的浸取液，其中的A12〇3已完全以偏铝 酸钠的形式留在溶液中。与此同时，回收沸腾蒸汽，冷凝后分出酸液和C0 2气体。酸液循环使 用，〇)2则作为下一步碳化的原料气。 (6)碳化 将上述回收的C〇2，按比例缓缓加入浸取溶液中，使得偏铝酸钠逐渐转化为氢氧化 铝沉淀，连续加入C02至沉淀反应终止。通过过滤，分出沉淀物和溶液。溶液分离后循环使 用，沉淀物ai(oh) 3备用。发生的反应为： 2NaAl (OH) 2+CO2 = Na2C03+2Al (OH) 31+H2O (7)焙烧 将分出的A1(0H)3白色沉淀在230°C的温度下干燥30~120min，之后逐渐升温至 800°C~900°C下继续煅烧，保温30~150min，得到Al2〇3。 2Al(OH)3 = Al2〇3+3H20 实施例 以下将结合某矿区煤矸石提取Al2〇3的实例，对本专利技术进一步进行描述。本领域的 技术人员借鉴本

  ，适当改变原料和工艺条件等环节实现有关的技术目的，相关的 技术改变都将视为没脱离本专利技术的技术范围。首先，参照国家标准(GB/T 1574-2007)《煤灰成分分析方法》进行煤矸石的灰成分 分析，结果见表1所示。接着将煤矸石在鄂式破碎机上粉碎至1〇_以下。然后，称取适量的煤 矸石样品进入管式炉内煅烧，煅烧温度680°C，保温时间为90min。煅烧过程中将部分煅烧烟 气循环进入炉内，烟气的循环量为200ml烟气/g矸石。 表1某矿区煤矸石的化学成分（％) 煅烧后的煤矸石进入球磨机，利用刚玉球球磨150min，至74μπι。然后，称取5g煤矸 石按煤矸石/酸液比1: 5的比例，将煤矸石浸入盐酸/硫酸比为70% : 30%的10m〇l/l的酸混 合液中，在125°C的温度下反应150min。冷却至常温下过滤。进一步在沸腾搅拌的情况下，向 滤液中连续加入纯碱。纯碱的加入量为Na 20/滤液中Al2〇3量比的1.25，截取pH3.9~8.9的滤 液，这时A120 3已完全转变成偏铝酸钠留在溶液中。接着向溶液中通入⑶2，形成A1 (0H)3沉 淀。进一步将A1(0H)3沉淀移入马弗炉在230°C的温度下保温60min，之后逐渐升温至900°C， 保温65min，得到AI2O3。 经过测定412〇3的提取率达到92.80%，焙烧后412〇3粉体中六12〇3的含量达到 99.15%〇【主权项】1. 一种从煤矸石中提取Al2〇3，通过煤矸石破碎、煅烧、细磨、酸浸取、分离、碳化、 焙烧等过程得到Al2〇3。2. 依据权利要求书1所述的从煤矸石中提取Al2〇3，是将破碎至10mm以下的煤矸 石进入反应器中，在烟气气氛下进行煅烧活化。烟气的循环量

  一种从煤矸石中提取Al2O3的方法，通过煤矸石破碎、煅烧、细磨、酸浸取、分离、碳化、焙烧等过程得到Al2O3。