[go: up one dir, main page]

RU2436855C1 - Procedure for extraction of aluminium and iron from ash-and-slag waste - Google Patents

Procedure for extraction of aluminium and iron from ash-and-slag waste Download PDF

Info

Publication number
RU2436855C1
RU2436855C1 RU2010144752A RU2010144752A RU2436855C1 RU 2436855 C1 RU2436855 C1 RU 2436855C1 RU 2010144752 A RU2010144752 A RU 2010144752A RU 2010144752 A RU2010144752 A RU 2010144752A RU 2436855 C1 RU2436855 C1 RU 2436855C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
iron
aluminum
solution
ash
Prior art date
Application number
RU2010144752A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Николаевна Александрова (RU)
Татьяна Николаевна Александрова
Константин Валерьевич Прохоров (RU)
Константин Валерьевич Прохоров
Original Assignee
Российская Академия Наук Учреждение Российской Академии Наук Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Ран (Игд Дво Ран)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Академия Наук Учреждение Российской Академии Наук Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Ран (Игд Дво Ран) filed Critical Российская Академия Наук Учреждение Российской Академии Наук Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Ран (Игд Дво Ран)
Priority to RU2010144752A priority Critical patent/RU2436855C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2436855C1 publication Critical patent/RU2436855C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: procedure for extraction of aluminium and iron from ash-and-slag waste consists in treatment with solution of sulphuric acid and in extraction of aluminium containing components into solution. Before extraction of aluminium containing components into solution waste is subjected to classification and multi-stage magnetic separation at periodic increase of field of magnetic induction for complete extraction of magnetic fraction containing iron.
EFFECT: raised efficiency of extraction of aluminium and iron from ash-and-slag material, reduced expenditures for reagent treatment of material.
1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении золошлаковых отходов, сырья техногенного характера, содержащего железо и алюминий.The invention relates to the field of mineral processing and can be used in the processing of ash and slag waste, industrial raw materials containing iron and aluminum.

Известен способ получения сульфата алюминия, включающий формирование пульпы из исходного сырья в виде шлака алюминиевого производства, содержащего оксид алюминия, посредством перемешивания исходного сырья с водой, взаимодействие компонентов шлака с серной кислотой и водой с образованием водного раствора сульфата алюминия [1].A known method of producing aluminum sulfate, including the formation of pulp from the feedstock in the form of slag of aluminum production containing aluminum oxide, by mixing the feedstock with water, the interaction of the components of the slag with sulfuric acid and water to form an aqueous solution of aluminum sulfate [1].

Недостатком данного способа является использование для экстракции высококонцентрированного раствора серной кислоты (70-75%).The disadvantage of this method is the use for extraction of a highly concentrated solution of sulfuric acid (70-75%).

Известен способ получения сульфата алюминия, включающий предварительную отмывку шлака, содержащего оксид алюминия, от солей, затем обработку его серной кислотой, отделение фильтрацией полученного раствора от песка [2].A known method of producing aluminum sulfate, including pre-washing the slag containing aluminum oxide from salts, then treating it with sulfuric acid, filtering the resulting solution from sand [2].

Данный способ не обеспечивает эффективную подготовку алюминийсодержащего сырья. Недостатком также является ограниченная сырьевая база применения метода при использовании отвальных алюмосодержащих шлаков, в то время как ЗШО являются широко распространенным сырьем.This method does not provide effective preparation of aluminum-containing raw materials. The disadvantage is the limited raw material base for the application of the method when using dump aluminum-containing slags, while ASW are widespread raw materials.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения коагулянта путем растворения окислов железа и алюминия из глины или золы серной кислотой с добавлением поваренной соли. Процесс проводится с подогревом и пропусканием постоянного или переменного электрического тока [3].Closest to the proposed method is a method for producing a coagulant by dissolving iron and aluminum oxides from clay or ash with sulfuric acid with the addition of sodium chloride. The process is carried out with heating and transmission of direct or alternating electric current [3].

Недостатком этого способа является использование процесса электролиза, в результате которого образуется щелочь, нейтрализующая в процессе экстракции кислоту. Это снижает интенсивность извлечения компонентов.The disadvantage of this method is the use of an electrolysis process, as a result of which an alkali is formed, which neutralizes acid during the extraction process. This reduces the recovery rate of the components.

Техническим результатом является повышение эффективности извлечения алюминия и железа при экстракции из золошлакового материала, снижение затрат на реагентную обработку материала.The technical result is to increase the efficiency of extraction of aluminum and iron during extraction from ash and slag material, reducing the cost of reagent processing of the material.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения алюминия и железа из золошлаковых отходов, включающем обработку раствором серной кислоты с экстракцией алюминийсодержащих компонентов в раствор, перед экстракцией алюминийсодержащих компонентов в раствор отходы подвергают классификации и многостадийной магнитной сепарации при периодическом увеличении поля магнитной индукции для полного выделения магнитной фракции, содержащей железо, а экстракцию алюминийсодержащих компонентов проводят из немагнитной фракции сначала обработкой 60-85%-ным раствором ортофосфорной кислоты в течение 3 часов при температуре 100-120°С с последующей фильтрацией и затем обработкой осадка раствором серной кислоты, при этом обработку ведут 30%-ным раствором серной кислоты.The technical result is achieved by the fact that in the method for extracting aluminum and iron from ash and slag waste, including processing a solution of sulfuric acid with extraction of aluminum-containing components into a solution, before extracting aluminum-containing components into a solution, the waste is subjected to classification and multi-stage magnetic separation with a periodic increase in the magnetic induction field to completely separate magnetic fraction containing iron, and the extraction of aluminum-containing components is carried out from a non-magnetic fraction first and treatment with a 60-85% solution of orthophosphoric acid for 3 hours at a temperature of 100-120 ° C, followed by filtration and then treatment of the precipitate with a solution of sulfuric acid, while processing is carried out with a 30% solution of sulfuric acid.

Совокупность новых существенных признаков позволяет решить новую техническую задачу по извлечению алюминий- и железосодержащих компонентов из золошлаковых отходов.The combination of new essential features allows us to solve a new technical problem for the extraction of aluminum and iron-containing components from ash and slag waste.

На чертеже - схема извлечения алюминий- и железосодержащих компонентов золошлаковых отходов с использованием магнитной сепарации и кислотной экстракции.The drawing is a diagram of the extraction of aluminum and iron-containing components of ash and slag waste using magnetic separation and acid extraction.

Реализация способа осуществлялась следующим образом.The implementation of the method was carried out as follows.

Золошлаковый материал, содержащий ценные компоненты (таблица 1), измельчался и классифицировался до крупности -2,0+0,0 мм и подвергался процессу магнитной сепарации для отделения магнитной фракции, содержащей железо и другие тяжелые металлы.Ash and slag material containing valuable components (table 1) was crushed and classified to a particle size of -2.0 + 0.0 mm and subjected to a magnetic separation process to separate the magnetic fraction containing iron and other heavy metals.

Таблица 1Table 1 Силикатный анализ исходного сырьяSilicate analysis of feedstock № пробыSample number Содержание определяемого компонента, %The content of the determined component,% SiO2 SiO 2 TiO2 TiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 Fe2О3 Fe 2 About 3 MnOMnO MgOMgO CaOCao Na2ONa 2 O K2OK 2 O Р2O5 P 2 O 5 SO3 SO 3 Потери при прокаливанииLoss on ignition 1one 57,0557.05 0,530.53 22.1922.19 9.19.1 0,20.2 1,631,63 2,282.28 0,850.85 2,112.11 0,210.21 0.280.28 3,383.38 22 59,6259.62 0,490.49 21,2921.29 11,3211.32 0.280.28 1,271.27 1,991.99 0,810.81 2,062.06 0,20.2 0,140.14 0,950.95 33 60,060.0 0,680.68 24,7624.76 5,335.33 0,070,07 1,841.84 3,203.20 0,700.70 2,112.11 0,220.22 0,10.1 0,50.5 4four 58,5758.57 0,570.57 20,9720.97 10,6610.66 0,210.21 1,731.73 3,203.20 0,740.74 2,02.0 0,260.26 0,170.17 0,730.73 55 59,5759.57 0.590.59 22,2722.27 8,668.66 0,150.15 1,551.55 2,912.91 0,640.64 1,31.3 0,250.25 0,10.1 0,50.5

Процесс проводили в несколько стадий (3-5 перечисток) с увеличением поля магнитной индукции на перечистных операциях для увеличения степени извлечения магнитной фракции. Технологические показатели процесса сепарации приведены в таблице 2.The process was carried out in several stages (3-5 cleanings) with an increase in the magnetic induction field in cleaning operations to increase the degree of extraction of the magnetic fraction. The technological parameters of the separation process are shown in table 2.

Таблица 2table 2 Итоговая таблица продуктов обогащения магнитной фракции.Summary table of magnetic fraction enrichment products. ПродуктProduct ВыходExit %% Магнитная фракцияMagnetic fraction 4,914.91 Промежуточный продуктIntermediate product 8,318.31 «Хвосты»Tails 86,4886.48 УглистыеCarbonaceous 0,30.3 ИтогоTotal 100,00100.00

Немагнитная фракция (хвосты магнитной сепарации) подвергалась двух стадийной экстракции растворами ортофосфорной и серной кислот. На первой стадии обработка проводилась 60-85% раствором ортофосфорной кислоты, что увеличило выход алюминийсодержащих компонентов из стекловидной фазы золошлакового материала. Варьированием температуры, времени реакции и концентрации кислоты, анализом полученных данных выявлены условия процесса экстракции алюминия, при которых извлечение является наибольшим при времени 3 часа и температуре 100-120°С. По истечении времени экстракции осадок отделяется от маточного раствора фильтрованием. Маточный раствор, отделенный от алюминийсодержащих компонентов, возвращается в технологический цикл обработки исходного материала золошлакового отхода.The non-magnetic fraction (magnetic separation tails) was subjected to two stage extraction with solutions of phosphoric and sulfuric acids. At the first stage, the treatment was carried out with a 60-85% phosphoric acid solution, which increased the yield of aluminum-containing components from the glassy phase of the ash and slag material. By varying the temperature, reaction time and acid concentration, by analyzing the obtained data, the conditions of the aluminum extraction process are revealed, at which the extraction is greatest at a time of 3 hours and a temperature of 100-120 ° C. After the extraction time has elapsed, the precipitate is separated from the mother liquor by filtration. The mother liquor, separated from the aluminum-containing components, is returned to the technological cycle of processing the source material of ash and slag waste.

На второй стадии осадок обрабатывается 20-30% раствором серной кислоты. Раствор алюминийсодержащего компонента отделяется от силикатной составляющей фильтрованием. Определение количества алюминия велось фотометрическим методом с алюминоном по ГОСТ 18165-89 [4], определение железа титрованием с роданидом калия.In the second stage, the precipitate is treated with a 20-30% sulfuric acid solution. The solution of the aluminum-containing component is separated from the silicate component by filtration. The determination of the amount of aluminum was carried out by the photometric method with aluminone according to GOST 18165-89 [4], the determination of iron by titration with potassium thiocyanate.

Реализация способа позволила достичь 60-65% извлечение алюминийсодержащих компонентов. Двухстадийный процесс экстракции позволяет увеличить селективность извлечения алюминийсодержащих компонентов, благодаря различной растворимости фосфатов основных компонентов золы в кислотах. Условия процесса извлечения не требуют применения специального типа оборудования. Процесс можно проводить без использования автоклава в кислотоустойчивом реакторе с мешалкой. Широкое использование способа обеспечит экономическую и экологическую эффективность за счет утилизации широко распространенного отхода теплоэнергетики.The implementation of the method allowed to achieve 60-65% recovery of aluminum-containing components. The two-stage extraction process allows to increase the selectivity of the extraction of aluminum-containing components, due to the different solubility of phosphates of the main ash components in acids. The extraction process conditions do not require the use of a special type of equipment. The process can be carried out without the use of an autoclave in an acid-resistant stirred reactor. The widespread use of the method will provide economic and environmental efficiency due to the disposal of widespread waste heat.

Источники информацииInformation sources

1. Патент №2220098 РФ. Способ получения сульфата алюминия / Акимов И.Я., Ермаков М.В., Мельников Г.М., Парахин Ю.А.1. Patent No. 2220098 of the Russian Federation. A method of producing aluminum sulfate / Akimov I.Ya., Ermakov M.V., Melnikov G.M., Parakhin Yu.A.

2. Патент №2315715 РФ. Способ получения сульфата алюминия / Захаревский В.Н., Имангулов Р.Р.2. Patent No. 2315715 of the Russian Federation. A method of producing aluminum sulfate / Zakharevsky V.N., Imangulov R.R.

3. Патент №2122975 РФ. Способ получения коагулянта / Ханин А.Б., Иванов А.Д., Будыкина Т.А.3. Patent No. 2122975 of the Russian Federation. A method of obtaining a coagulant / Khanin A.B., Ivanov A.D., Budykina T.A.

4. ГОСТ 18165-89 «Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации алюминия».4. GOST 18165-89 “Drinking water. Method for determination of mass concentration of aluminum. "

Claims (1)

Способ извлечения алюминия и железа из золошлаковых отходов, включающий обработку раствором серной кислоты с экстракцией алюминийсодержащих компонентов в раствор, отличающийся тем, что перед экстракций алюминийсодержащих компонентов в раствор отходы подвергают классификации и многостадийной магнитной сепарации при периодическом увеличении поля магнитной индукции для полного выделения магнитной фракции, содержащей железо, а экстракцию алюминийсодержащих компонентов проводят из немагнитной фракции сначала обработкой 60-85%-ным раствором ортофосфорной кислоты в течение 3 ч при температуре 100-120°С с последующей фильтрацией и затем обработкой осадка раствором серной кислоты, при этом обработку ведут 30%-ным раствором серной кислоты. A method for extracting aluminum and iron from ash and slag waste, comprising treating a solution of sulfuric acid with extraction of aluminum-containing components into a solution, characterized in that prior to the extraction of aluminum-containing components into the solution, the waste is subjected to classification and multi-stage magnetic separation with a periodic increase in the magnetic induction field to completely isolate the magnetic fraction, containing iron, and the extraction of aluminum-containing components is carried out from the non-magnetic fraction by first processing with 60-85% rast Hur orthophosphoric acid for 3 hours at a temperature of 100-120 ° C, followed by filtration and then treating the precipitate with sulfuric acid, wherein the treatment is carried out with 30% sulfuric acid solution.
RU2010144752A 2010-11-01 2010-11-01 Procedure for extraction of aluminium and iron from ash-and-slag waste RU2436855C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144752A RU2436855C1 (en) 2010-11-01 2010-11-01 Procedure for extraction of aluminium and iron from ash-and-slag waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144752A RU2436855C1 (en) 2010-11-01 2010-11-01 Procedure for extraction of aluminium and iron from ash-and-slag waste

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2436855C1 true RU2436855C1 (en) 2011-12-20

Family

ID=45404350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010144752A RU2436855C1 (en) 2010-11-01 2010-11-01 Procedure for extraction of aluminium and iron from ash-and-slag waste

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2436855C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685608C1 (en) * 2018-06-15 2019-04-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of processing technogenic carbon-containing raw materials

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4567026A (en) * 1984-10-24 1986-01-28 Internorth, Inc. Method for extraction of iron aluminum and titanium from coal ash
EP0200102A2 (en) * 1985-04-27 1986-11-05 Kali-Chemie Aktiengesellschaft Process for the preparation of solid compositions of aluminium chloride
DE4200479A1 (en) * 1991-01-11 1992-07-16 Sued Chemie Ag Compsn. for cleaning heavily loaded esp. coloured waste water - contg. acid activated clay material, salt of aluminium or iron, lignite dust, calcium carbonate and opt. calcium hydroxide
RU2086679C1 (en) * 1994-05-25 1997-08-10 Акционерное общество закрытого типа компания "Ярило" Method of processing industrial wastes
RU2122975C1 (en) * 1997-03-14 1998-12-10 Алексей Борисович Ханин Method of preparing coagulant
US6214302B1 (en) * 1994-11-18 2001-04-10 Gainel Malybaeva Production of aluminum sulfate from coal ash
RU2200708C2 (en) * 2000-07-04 2003-03-20 Лупин Владимир Викторович Alumina production process
RU2296624C2 (en) * 2000-06-19 2007-04-10 Федеральное государственное унитарное научно-исследовательское геологическое предприятие (ТулНИГП) "Тульское НИГП" Heat-and-power station ash-and-slack waste processing method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4567026A (en) * 1984-10-24 1986-01-28 Internorth, Inc. Method for extraction of iron aluminum and titanium from coal ash
EP0200102A2 (en) * 1985-04-27 1986-11-05 Kali-Chemie Aktiengesellschaft Process for the preparation of solid compositions of aluminium chloride
DE4200479A1 (en) * 1991-01-11 1992-07-16 Sued Chemie Ag Compsn. for cleaning heavily loaded esp. coloured waste water - contg. acid activated clay material, salt of aluminium or iron, lignite dust, calcium carbonate and opt. calcium hydroxide
RU2086679C1 (en) * 1994-05-25 1997-08-10 Акционерное общество закрытого типа компания "Ярило" Method of processing industrial wastes
US6214302B1 (en) * 1994-11-18 2001-04-10 Gainel Malybaeva Production of aluminum sulfate from coal ash
RU2122975C1 (en) * 1997-03-14 1998-12-10 Алексей Борисович Ханин Method of preparing coagulant
RU2296624C2 (en) * 2000-06-19 2007-04-10 Федеральное государственное унитарное научно-исследовательское геологическое предприятие (ТулНИГП) "Тульское НИГП" Heat-and-power station ash-and-slack waste processing method
RU2200708C2 (en) * 2000-07-04 2003-03-20 Лупин Владимир Викторович Alumina production process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685608C1 (en) * 2018-06-15 2019-04-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of processing technogenic carbon-containing raw materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104445311B (en) Poly-generation clean preparation method of high-content silicon dioxide fly ash
CN104030328B (en) The method of active porous shape earth silicon material is prepared with serpentine extraction magnesium oxide
RU2554136C2 (en) Method of producing alumina
CN101723458B (en) Method for cleanly extracting vanadium pentexide from vanadium containing material
CN103361486A (en) Method for extracting high purity scandium oxide and titanium from waste acid solution containing scandium and titanium
CN103342387A (en) Method for producing titanium dioxide by using titanium concentrate and acid-soluble titanium slag as materials employing sulfuric acid method
CN103738972B (en) A kind of residue of aluminum-extracted pulverized fuel ash prepares the method for silicon powder
RU2727382C1 (en) Method of producing magnesium sulphate from magnesium-containing raw material
AU2006308439B2 (en) A process for enrichment of anatase mechanical concentrates in order to obtain synthetic rutile with low contents of rare earth and radioactive elements
CN110408794A (en) Asbestos deposit process for cleanly preparing
RU2571244C1 (en) Method for obtaining pure tungstic acid
CN107344725A (en) The preparation technology of elemental lithium in sulfuric acid straight dipping process extraction lithium ore
CN110306065A (en) A kind of method that vanadium slag prepares ammonium metavanadate
RU2436855C1 (en) Procedure for extraction of aluminium and iron from ash-and-slag waste
CN102923674A (en) Recycling method of ferrous-sulfate-containing by-product generated in titanium dioxide production process
RU2483131C1 (en) Method of making scandium oxide from red slag
RU2013106978A (en) METHOD FOR COMPLEX PROCESSING OF DOMAIN EDUCATION RESIDUES
RU2683149C1 (en) Method of producing magnetite
CN102732724A (en) Method for removing iron from magnesium-containing pickle liquor obtained by leaching of serpentine with titanium dioxide waste acid
CN103539242A (en) Method used for reducing calcium content of rare earth industrial wastewater
CN106882839B (en) A method for comprehensive utilization of titanium dioxide waste acid
RU2263722C1 (en) Method for processing of vanadium-containing slags
RU2479492C2 (en) Method of treating waste water
CN102220495A (en) Method for purifying vanadium-precipitating mother liquor
RU2375334C1 (en) Method of extracting phosphorus from iron-containing waste products of vyatsko-kamsk phosphorites

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151102