CN103663516A - 一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，采用深度脱硅和两步亚熔盐溶出工艺，既可以实现硅组分的二次富集，又可以实现低温低压下的铝组分充分溶出，操作条件温和，硅铝利用充分，铝的溶出率可达95%以上。其主要过程包括：高铝粉煤灰深度脱硅预处理；一步溶出反应；二步溶出反应；溶出液浓缩结晶反应；水合铝酸钠晶体溶解过程；铝酸钠粗液脱硅反应；氢氧化铝种分反应；尾渣脱碱反应。本发明中所得到的脱硅液可用于制备白炭黑等液相调控过程硅基产品，而过程中得到的脱碱尾渣可用于制备水泥等固相调控硅基建材。本发明使用的原料来源广泛，价格低廉，工艺简单，碱循环量小，能耗和水耗低，原材料利用率高，适用于工业化推广。

Description

一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物资源化综合利用、材料、化工及冶金领域，特别涉及一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法。

背景技术

高铝粉煤灰是近几年来在我国内蒙古中西部和山西北部等煤电地区，发现的一种特殊的粉煤灰类型，其氧化铝的含量远高于普通粉煤灰，可高达50%，相当于我国中等品位铝土矿中氧化铝的含量。据统计，仅鄂尔多斯地区年产高铝粉煤灰的量可高达3000万吨，而远景储量高达300亿吨以上。

另一方面，随着我国氧化铝行业生产规模和消费量的大幅增加，我国的铝土矿资源将不能够满足生产和消费的需要，因此充分利用高铝粉煤灰资源中的铝和硅元素，将既是对我国铝土矿资源的补给和氧化铝工业的战略保障，又是对我国工业园区生态环境保护和“煤-电-铝”循环经济产业的有效补充和示范。

氢氧化铝是一种重要的工业产品，既可以用来生产冶金级氧化铝，又可以通过调控生成不同类别的化学品氢氧化铝，具有广泛的用途。目前从粉煤灰中提取氧化铝的方法主要包括酸法、碱法。酸法主要使用盐酸和硫酸作为溶出介质：专利200710010917.X公开了一种由低铝硅比的含铝矿物制备氧化铝的方法，该方法包括：(1)细磨，(2)磁选，(3)酸处理，(4)过滤分离，(5)加热脱水分解，(6)回收SO₃工艺步骤，可制得纯度达到99.5％的Al₂O₃。专利200610048295.5公开了一种由粉煤灰制取氧化铝的方法，专利200710116525.1公开了一种利用粉煤灰制取白炭黑、煤粉和氢氧化铝的方法，均采用硫酸对粉煤灰中的氧化铝浸出，之后经过硫酸盐结晶过程，对铝进行回收。专利201010161879.X和专利201010161876.6则选择使用盐酸溶液浸出氧化铝，得到氯化铝组分后进行煅烧，得到氧化铝，其产品均可符合氧化铝的国家标准。碱法主要包括烧结法和两步碱溶法。烧结法是研究最多的碱法工艺，专利200410090949.1公开了一种粉煤灰和石灰石联合生产氧化铝和水泥的方法，专利200710133216.5公开了一种利用粉煤灰生产氢氧化铝和硅酸工艺方法，专利201110089513.0公开了一种高铝粉煤灰生产氧化铝、联产水泥及联产4A沸石分子筛的方法等均采用烧结法工艺，其特点主要为，使用纯碱、生石灰或石灰石进行配料，在1100℃以上进行烧结反应后浸出，再经过碳分过程实现氧化铝的分离。两步碱溶法来源于低品位铝土矿的高压水化学法溶出工艺，专利201010543248.4公开了一种高铝粉煤灰两步碱溶法提取氧化铝和白炭黑的方法，工艺特点主要包括低浓度碱液脱硅，高浓度碱液提铝，脱硅液用于制备白炭黑，富铝碱液加入石灰制备铝酸钙，铝酸钙与碳酸钠反应重新得到一定浓度的铝酸钠溶液，在经过碳分过程得到氢氧化铝。

目前，上述所公开的酸法和碱法提取粉煤灰中氧化铝工艺，均存在一定的缺点和弊端。酸法主要是采用了具有腐蚀性的酸介质，设备要求高，并且杂质分离难度大，酸的回收利用难度大。而烧结法尽管作为一种研究较多的工艺，仍存在能耗高，设备要求高，渣产生量大等缺点。两步碱溶法工艺复杂，采用铝酸钠两步转化不仅导致操作困难，生产成本增加，杂质分离困难，渣量大幅增加，同时碳酸化分解和苛化过程将使成本大幅增加，高苛性比的溶出液将会使碱的循环效率大幅降低，从而增大能耗和水耗。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，该方法采用深度脱硅和两步亚熔盐溶出工艺，既可以实现硅组分的二次富集，又可以实现低温低压下的铝组分充分溶出，操作条件温和，硅铝利用充分，铝的溶出率可达95%以上，降低了能耗和水耗，且成本低。

本发明技术解决方案：一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，如附图1所示，其特点在于包括以下步骤：

（1）对反应原料高铝粉煤灰采用两步脱硅预处理，实现为首先将高铝粉煤灰在质量分数为15%的氢氧化钠溶液下进行一步脱硅反应，反应温度为110℃，一步脱硅反应结束后固液分离，得到预脱硅粉煤灰和脱硅液；将预脱硅粉煤灰与浓度为15%的稀酸混合酸洗活化，得到酸洗活化粉煤灰和酸洗液；将酸洗活化粉煤灰洗涤后在质量分数为15%的氢氧化钠溶液下进行二步脱硅反应，反应温度为110℃，二步脱硅反应结束后固液分离，得到脱硅粉煤灰和脱硅液；

（2）一步溶出反应：将步骤（1）得到的脱硅粉煤灰，在高浓度碱液条件下一定温度下反应溶出，之后过滤分离即得一次溶出渣和一次溶出液；

（3）二步溶出反应：一步溶出反应得到的一次溶出渣在高浓度碱液和氢氧化钙存在的条件下，在一定温度下反应，之后过滤分离洗涤得到高苛性比（α_k>10）铝酸钠溶液和二次溶出渣；

（4）水合铝酸钠浓缩结晶反应：将步骤（3）得到的铝酸钠溶液在加热条件下浓缩到一定浓度后，在结晶反应器内，一定条件下结晶，之后过滤分离得到水合铝酸钠晶体和水合铝酸钠结晶母液；

（5）水合铝酸钠晶体溶解过程：将步骤（4）得到的水合铝酸钠晶体，按照一定配比加入溶剂溶解后得到铝酸钠粗液；

（6）铝酸钠溶液脱硅反应：将步骤（5）得到的铝酸钠粗液中加入脱硅剂脱硅后，一定条件下脱硅，之后过滤分离得到脱硅渣和铝酸钠精液；

（7）氢氧化铝种分反应：将步骤（6）得到的铝酸钠精液加入活化氢氧化铝晶种后，在种分分解槽内，40-80℃下进行种分分解反应，种子比为0.3～1.0，种分时间8-40h之后通过洗涤液过滤洗涤，干燥后得到氢氧化铝产品和种分母液。

所述步骤（1）中一步脱硅反应和二步脱硅反应中氢氧化钠溶液与高铝粉煤灰比，即液固比为2：1。

所述步骤（2）中的一步溶出反应中的高浓度碱液为质量浓度为40～70%的氢氧化钠溶液，高浓度碱液与脱硅粉煤灰即碱灰比为1～4；所述反应温度为160～240℃，反应时间为1～5h。

所述两步脱硅预处理后溶出脱硅率之和大于50%，脱硅粉煤灰的铝硅比为3.60。

所述步骤（3）中的二步溶出反应中的高浓度碱液为质量浓度为40～70%的氢氧化钠溶液，碱渣比为3～12；反应温度为160～240℃，反应时间为1～5h；所述氢氧化钙添加量为按照Ca/Si的摩尔比为0.8～1.5。

将步骤（3）得到的二次溶出渣（主要为硅酸钠钙相），在水热条件下进行脱碱反应，脱碱反应的反应温度为90～200℃，反应时间为0.5～3h；脱碱后洗涤2～3次，过滤后固相为脱碱尾渣，可用于制备水泥等硅酸盐建材。

所述步骤（2）和步骤（3）的两步溶出后氧化铝的总溶出率为98%。

所述步骤（4）中的铝酸钠溶液浓缩终点为溶液中的Na₂O的质量浓度为400～600g/l；所述结晶温度为20～100℃，结晶时间为8～40h。

所述步骤（5）中的溶剂为去离子水或质量浓度低于5%的稀碱，溶解液固比为2～3。

所述步骤（6）中的脱硅剂为步骤（2）中的一步溶出渣或铝酸钙，所述铝酸钙添加量为5～15g/l；所述脱硅温度为70～200℃，脱硅时间为2～4h。

所述步骤（1）的酸洗液能循环利用，循环多次后经过浓缩结晶除去部分杂质后仍能够继续循环利用。

所述步骤（3）所得的二次溶出液和步骤（4）所得到的水合铝酸钠结晶母液，能够返回步骤（2）作为一次溶出反应的高浓度碱液。

所述步骤（7）氢氧化铝种分反应中的洗涤液，能够返回步骤（5）中用于铝酸钠晶体溶解过程中的溶剂使用。

所述步骤（7）氢氧化铝种分反应中所得到的种分母液，浓缩后能够返回至步骤（4）中用于水合铝酸钠结晶过程与铝酸钠溶液结晶母液混合。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）本发明的方法采用了深度脱硅预处理方式，可以较大幅度的提高高铝粉煤灰的铝硅比(A/S)，可由1.0提高至3.6，将大幅降低渣的产生量，同时得到的脱硅粉煤灰较易参与后续的氧化铝溶出反应。

（2）本发明的氧化铝溶出过程分为两步进行，两步溶出均采用了高浓度氢氧化钠溶液，可在低温近常压的条件下将难溶出的高铝粉煤灰中莫来石相破坏，氧化铝得以溶出，两步溶出可以实现溶出率大于95%，二次溶出的溶出液和结晶母液返回到一次溶出阶段，溶出液经过闪蒸冷却结晶后析出水合铝酸钠晶体，用水或稀碱液溶解脱硅后，在经过种分后可以得到氢氧化铝。二次溶出渣经过脱碱过程，可以有效降低渣中的氧化钠和氧化铝含量，得到的脱碱尾渣经洗涤后可以符合生产水泥等建材的要求。

（3）本发明较酸法和烧结法具有较大优势，反应条件温和，设备要求低，并且可以大幅度降低溶出液的苛性比，从而有效减少过程中的碱液循环量，由此能够大大降低反应过程能耗和水耗，减少设备投入，降低生产成本，有利于工业化生产。

（4）本发明涉及的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，原料来源广泛，反应条件温和，不仅解决了高铝粉煤灰无法有效利用、大量堆存所造成的环境污染问题，又能有效利用高铝粉煤灰中的铝和硅元素，其尾渣也可以充分的利用到水泥等建材中，实现高铝粉煤灰中全组分资源化利用，具有重大的经济和社会效益。

总之，本发明在保证获得高氧化铝溶出率的前提下，避免酸法高铝粉煤灰提取氧化铝过程杂质分离困难，设备要求高以及酸介质难回收等缺点和烧结法反应温度高，能耗高、渣量大的弊端，以及两步溶出法碱液循环量大，渣量大，能耗和水耗高的缺点；重点是实现了温和条件下高铝粉煤灰中铝硅的有效化学分离，使高铝粉煤灰中氧化铝的实际回收率达到95%以上，同时，使伴生硅组分能够得到充分利用，从而提供一种工艺简单，反应条件温和（温度<240℃，压力<1MPa），渣量产生少，投资成本低，硅铝组分得到充分利用。

附图说明

图1是本发明一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法的工艺流程图；

图2是本发明实施案1所得到的氢氧化铝产品XRD谱图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例详细介绍本发明。但以下的实施例仅限于解释本发明，本发明的保护范围应包括权利要求的全部内容，不仅仅限于下面的实施例。

原料采用内蒙古鄂尔多斯地区某热电厂产出的高铝粉煤灰，其化学成分如表1所示。

表1高铝粉煤灰化学组成表(wt%)

实施例1

1，将表1所述的高铝粉煤灰与质量分数为15%的氢氧化钠溶液混合，在高压反应釜内进行预脱硅反应，碱液与高铝粉煤灰的液固比为2:1，预脱硅反应温度为110℃，搅拌转速为600r/min，得到主要成分为硅酸钠的脱硅液和预脱硅粉煤灰的混合物。

2，过滤分离后的预脱硅粉煤灰经过洗涤后与浓度为15%的稀酸按照液固比为2：1的比例均匀混合，加入内衬有聚四氟乙烯的反应釜内，在50℃下反应1.5h。活化并除铁钛等杂质，反应结束后过滤分离反应产物，得到酸洗液和酸洗活化粉煤灰。

3，酸洗活化后的粉煤灰，经过洗涤后重复步骤1操作，与质量分数为15%的氢氧化钠溶液混合，在高压反应釜内进行预脱硅反应，碱液与高铝粉煤灰的液固比为2:1，预脱硅反应温度为110℃，搅拌转速为600r/min，得到主要成分为硅酸钠的脱硅液和脱硅粉煤灰的混合物。两步溶出脱硅率之和大于50%，脱硅粉煤灰的铝硅比为3.60。

4，脱硅粉煤灰经过洗涤后，与质量分数为50%的浓NaOH溶液按照一定比例混合，加入高压反应釜。其中，碱灰比为1.5：1（质量比），反应温度为180℃，反应时间为2h，搅拌速率为600r/min。反应结束后，通入冷却水，降温至100℃后保温过滤分离，得到铝酸钠粗液和一次溶出渣。

5，一次溶出渣与质量分数为50%的氢氧化钠碱液、氢氧化钙混合后，加入到高压反应釜内，在200℃高温下进行二次溶出反应，碱渣比选择9:1，反应时间为3h，氢氧化钙添加量按Ca/Si（mol）为0.77，搅拌速率为600r/min，反应结束后降温至100℃，保温抽滤分离后，得到高苛性比（α_k=15）的溶出液二次溶出渣。两步溶出后氧化铝的总溶出率为98%。

6，铝酸钠粗液经浓缩至溶液中氧化钠含量为550g/l，降温至50℃下于结晶反应器内，恒温条件下以300r/min的搅拌速率结晶24h后，反应结束后过滤分离，分别得到水合铝酸钠晶体和高苛性比（α_k=36）的结晶母液。结晶转化率为72%。

7，结晶母液（α_k=36）混合二次溶出液加入到一次溶出过程碱液配料过程。

8，结晶过程所得到的水合铝酸钠晶体，按照液固比为3:1加入去离子水，加热条件下溶解，得到的溶液溶解后加入8g/l的铝酸钙，脱硅温度为100℃，脱硅时间为2h。反应结束后，过滤分离后得到铝酸钠精液和脱硅渣。

9，溶解脱硅后的铝酸钠精液加入到种分反应器内，加入氢氧化铝晶种，种分反应温度为55℃，结晶时间为8h，种子比为0.5。反应结束后过滤可得到氢氧化铝和种分母液，种分母液经过浓缩后可返回至水合铝酸钠结晶过程。氢氧化铝经两次热软水洗涤后得到氢氧化铝产品，其产品的XRD谱图如图2所示。

10，将二次溶出渣和水按照液固比为2:1的比例加入反应釜，在100℃反应0.5h，搅拌速率为600r/min，过滤并洗涤后，得到脱碱尾渣。滤液和洗液经浓缩后，用于粉煤灰预脱硅。而得到的脱硅尾渣钠铝比<0.2，可用于生产水泥等建材。

实施例2

1.高铝粉煤灰预处理重复上述实施例1的脱硅方式，得到的为脱硅粉煤灰和脱硅液。

2.脱硅粉煤灰经过洗涤后，与质量分数为65%的浓NaOH溶液按照一定比例混合，加入高压反应釜。其中，碱灰比为4.0：1（质量比），反应温度为160℃，反应时间为3h，搅拌速率为600r/min。反应结束后，通入冷却水，降温至100℃后保温过滤分离，得到铝酸钠粗液和一次溶出渣。

3.一次溶出渣与质量分数为65%的氢氧化钠碱液、氢氧化钙混合后，加入到高压反应釜内，在220℃高温下进行二次溶出反应，碱渣比选择12:1，反应时间为1h，氢氧化钙添加量按Ca/Si（mol）为1.0，搅拌速率为600r/min，反应结束后降温至100℃，保温抽滤分离后，得到高苛性比（α_k=20）的溶出液二次溶出渣。两步溶出后氧化铝的总溶出率为95%。

4.铝酸钠粗液经浓缩至溶液中氧化钠含量为570g/l，降温至70℃下于结晶反应器内，恒温条件下以300r/min的搅拌速率结晶24h后，反应结束后过滤分离，分别得到水合铝酸钠晶体和高苛性比的结晶母液。

5.结晶母液混合二次溶出液加入到一次溶出过程高苛性比碱液配料过程。

6.结晶过程所得到的水合铝酸钠晶体，按照液固比为3:1加入去离子水，加热条件下溶解，得到的溶液溶解后加入10g/l的铝酸钙，脱硅温度为160℃，脱硅时间为3h。反应结束后，过滤分离后得到铝酸钠精液和脱硅渣。

7.溶解脱硅后的铝酸钠精液加入到种分反应器内，加入氢氧化铝晶种，种分反应温度为55℃，结晶时间为12h，种子比为1.0。反应结束后过滤可得到氢氧化铝和种分母液，种分母液经过浓缩后可返回至水合铝酸钠结晶过程。

8.将二次溶出渣和水按照液固比为2:1的比例加入反应釜，在180℃反应2h，搅拌速率为600r/min，反应结束过滤并洗涤后，得到脱碱渣。滤液和洗液经浓缩后，用于粉煤灰预脱硅。其中脱钠渣中钠铝比<0.2，可用于生产水泥等建材。

实施例3

1.高铝粉煤灰预处理重复上述实施例1的脱硅方式，得到的为脱硅粉煤灰和脱硅液。

2.脱硅粉煤灰经过洗涤后，与质量分数为40%的浓NaOH溶液按照一定比例混合，加入高压反应釜。其中，碱灰比为3.0：1（质量比），反应温度为220℃，反应时间为1h，搅拌速率为600r/min。反应结束后，通入冷却水，降温至100℃后保温过滤分离，得到铝酸钠粗液和一次溶出渣。

3.一次溶出渣与质量分数为40%的氢氧化钠碱液、氢氧化钙混合后，加入到高压反应釜内，在220℃高温下进行二次溶出反应，碱渣比选择9:1，反应时间为3h，氢氧化钙添加量按Ca/Si（mol）为1.2，搅拌速率为600r/min，反应结束后降温至100℃，保温抽滤分离后，得到高苛性比（α_k=11）的溶出液二次溶出渣。两步溶出后氧化铝的总溶出率为96%。

4.铝酸钠粗液经浓缩至溶液中氧化钠含量为500g/l，降温至60℃下于结晶反应器内，恒温条件下以300r/min的搅拌速率结晶24h后，反应结束后过滤分离，分别得到水合铝酸钠晶体和高苛性比（α_k=35）的结晶母液。

5.结晶母液混合二次溶出液加入到一次溶出过程高苛性比碱液配料过程。

6.结晶过程所得到的水合铝酸钠晶体，按照液固比为3:1加入去离子水，加热条件下溶解，得到的溶液溶解后加入10g/l的铝酸钙，脱硅温度为150℃，脱硅时间为2h。反应结束后，过滤分离后得到铝酸钠精液和脱硅渣。

7.溶解脱硅后的铝酸钠精液加入到种分反应器内，加入氢氧化铝晶种，种分反应温度为40℃，结晶时间为24h，种子比为1.0。反应结束后过滤可得到氢氧化铝和种分母液，种分母液经过浓缩后可返回至水合铝酸钠结晶过程。

8.将二次溶出渣和水按照液固比为3:1的比例加入反应釜，在100℃反应2h，搅拌速率为600r/min，反应结束过滤并洗涤后，得到脱碱渣。滤液和洗液经浓缩后，用于粉煤灰预脱硅。其中脱钠渣中钠铝比<0.2，可用于生产水泥等建材。

实施例4

1.高铝粉煤灰预处理重复上述实施例1的脱硅方式，得到的为脱硅粉煤灰和脱硅液。

2.脱硅粉煤灰经过洗涤后，与质量分数为55%的浓NaOH溶液按照一定比例混合，加入高压反应釜。其中，碱灰比为2：1（质量比），反应温度为200℃，反应时间为2h，搅拌速率为600r/min。反应结束后，通入冷却水，降温至100℃后保温过滤分离，得到铝酸钠粗液和一次溶出渣。

3.一次溶出渣与质量分数为55%的氢氧化钠碱液、氢氧化钙混合后，加入到高压反应釜内，在200℃高温下进行二次溶出反应，碱渣比选择6:1，反应时间为2h，氢氧化钙添加量按Ca/Si（mol）为1.2，搅拌速率为600r/min，反应结束后降温至100℃，保温抽滤分离后，得到高苛性比（α_k=10）的溶出液二次溶出渣。两步溶出后氧化铝的总溶出率为97%。

4.铝酸钠粗液经浓缩至溶液中氧化钠含量为500g/l，降温至40℃下于结晶反应器内，恒温条件下以300r/min的搅拌速率结晶24h后，反应结束后过滤分离，分别得到水合铝酸钠晶体和高苛性比（α_k=36）的结晶母液。

5.结晶母液混合二次溶出液加入到一次溶出过程碱液配料过程。

6.结晶过程所得到的水合铝酸钠晶体，按照液固比为3:1加入去离子水，加热条件下溶解，得到的溶液溶解后加入5g/l的铝酸钙，脱硅温度为180℃，脱硅时间为2h。反应结束后，过滤分离后得到铝酸钠精液和脱硅渣。

7.溶解脱硅后的铝酸钠精液加入到种分反应器内，加入氢氧化铝晶种，种分反应温度为55℃，结晶时间为24h，种子比为1.0。反应结束后过滤可得到氢氧化铝和种分母液，种分母液经过浓缩后可返回至水合铝酸钠结晶过程。

8.将二次溶出渣和水按照液固比为3:1的比例加入反应釜，在140℃反应1.5h，搅拌速率为600r/min，反应结束过滤并洗涤后，得到脱碱渣。滤液和洗液经浓缩后，用于粉煤灰预脱硅。其中脱钠渣中钠铝比<0.2，可用于生产水泥等建材。

需要说明的是，按照本发明上述各实施例，本领域技术人员是完全可以实现本发明权利要求1及从属权利的全部范围的，实现过程及方法同上述各实施例；且本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。

以上所述，仅为本发明部分具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于实现步骤如下：

（1）对反应原料高铝粉煤灰采用两步脱硅预处理，实现为首先将高铝粉煤灰在质量分数为15%的氢氧化钠溶液下进行一步脱硅反应，反应温度为110℃，一步脱硅反应结束后固液分离，得到预脱硅粉煤灰和脱硅液；将预脱硅粉煤灰与浓度为15%的稀酸混合酸洗活化，过滤洗涤后得到酸洗活化粉煤灰和酸洗液；将酸洗活化粉煤灰洗涤后在质量分数为15%的氢氧化钠溶液下进行二步脱硅反应，反应温度为110℃，二步脱硅反应结束后固液分离，得到脱硅粉煤灰和脱硅液；

（2）一步溶出反应：将步骤（1）得到的脱硅粉煤灰，在高浓度碱液条件下一定温度下反应溶出，之后过滤分离即得一次溶出渣和一次溶出液；

（3）二步溶出反应：一步溶出反应得到的一次溶出渣在高浓度碱液和氢氧化钙存在的条件下，在一定温度下反应，之后过滤分离洗涤得到α_k>10(α_k为溶液中的Na₂O与Al ₂O₃的质量比，以下相同)的高苛性比铝酸钠溶液和二次溶出渣；

（4）水合铝酸钠浓缩结晶反应：将步骤（3）得到的铝酸钠溶液在加热条件下浓缩到一定浓度后，在结晶反应器内，一定条件下结晶，之后过滤分离得到水合铝酸钠晶体和水合铝酸钠结晶母液；

（5）水合铝酸钠晶体溶解过程：将步骤（4）得到的水合铝酸钠晶体，按照一定配比加入溶剂溶解后得到铝酸钠粗液；

（6）铝酸钠溶液脱硅反应：将步骤（5）得到的铝酸钠粗液中加入脱硅剂脱硅后，一定条件下脱硅，之后过滤分离得到脱硅渣和铝酸钠精液；

（7）氢氧化铝种分反应：将步骤（6）得到的铝酸钠精液加入活化氢氧化铝晶种后，在种分分解槽内，40-80℃下进行种分分解反应，种子比为0.3～1.0，种分时间840h之后通过洗涤液过滤洗涤，干燥后得到氢氧化铝产品和种分母液。

2.根据权利要求1所述的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于：所述步骤（2）中的一步溶出反应中的高浓度碱液为质量浓度为40～70%的氢氧化钠溶液，高浓度碱液与脱硅粉煤灰即碱灰比为1～4；所述反应温度为160～240℃，反应时间为1～5h。

3.根据权利要求1所述的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的二步溶出反应中的高浓度碱液为质量浓度为40～70%的氢氧化钠溶液，碱渣比为3～12；反应温度为160～240℃，反应时间为1～5h；所述氢氧化钙添加量为按照Ca/Si的摩尔比为0.8～1.5。

4.根据权利要求1所述的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于：将所述步骤（3）得到的二次溶出渣，在水热条件下进行脱碱反应，脱碱反应的反应温度为90～200℃，反应时间为0.5～3h；脱碱后洗涤2～3次，过滤后固相为脱碱尾渣，用于制备建材产品。

5.根据权利要求1所述的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于：所述步骤（4）中的铝酸钠溶液浓缩终点为溶液中的Na₂O的质量浓度为400～600g/l；所述结晶温度为20～100℃，结晶时间为8～40h。

6.根据权利要求1所述的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于：所述步骤（5）中的溶剂为去离子水或质量浓度低于5%的稀碱，溶解液固比为2～3。

7.根据权利要求1所述的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于：所述步骤（6）中的脱硅剂为步骤（2）中的一步溶出渣或铝酸钙，所述铝酸钙添加量为5～15g/l；所述脱硅温度为70～200℃，脱硅时间为2～4h。

8.根据权利要求1所述的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于：所述步骤（3）所得的二次溶出液和步骤（4）所得到的水合铝酸钠结晶母液，能够返回步骤（2）作为一次溶出反应的高浓度碱液。

9.根据权利要求1所述的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于：所述步骤（7）氢氧化铝种分反应中的洗涤液，能够返回步骤（5）中用于铝酸钠晶体溶解过程中的溶剂使用。

10.根据权利要求1所述的利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法，其特征在于：所述步骤（7）氢氧化铝种分反应中所得到的种分母液，浓缩后能够返回至步骤（4）中用于水合铝酸钠结晶过程与铝酸钠溶液结晶母液混合。

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