本發(fā)明涉及工業(yè)廢物回收利用，尤其涉及一種基于多元工業(yè)廢物協(xié)同制備氟化鈣和分子篩的方法。
背景技術(shù)：
1、目前，大宗固廢累計堆存量約600億噸，年新增堆存量近30億噸，新能源汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，其中，鋰是支撐保障新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵材料。鋰鹽產(chǎn)品主要來自鋰礦石提鋰。然而，鋰礦石提鋰將產(chǎn)生大量的鋰冶煉渣(通常每生產(chǎn)1t鋰鹽將產(chǎn)生8～10t鋰渣)，目前對于鋰渣的回收處理形式主要為填埋處理或露天堆放處理。
2、現(xiàn)代電解鋁工業(yè)是以氧化鋁作溶質(zhì)，冰晶石(na3alf6)作為熔劑，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通過電解得到單質(zhì)鋁的工藝過程。其所帶來的含氟固廢及廢液排放量日益增加，堆積填埋和直接排放不僅會帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，還會造成氟資源的浪費(fèi)。有人考慮從浸出液中沉淀冰晶石，既可以一步回收氟鋁組分，又可以提高產(chǎn)品價值。但電解質(zhì)冰晶石細(xì)粉因?yàn)榱６燃?xì)、雜質(zhì)含量偏高等原因，不能全部回用于鋁電解過程，產(chǎn)品價值低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于多元工業(yè)廢物協(xié)同制備氟化鈣和分子篩的方法，本發(fā)明既可消耗鋁電解固廢-鋁電解槽炭渣所產(chǎn)生的電解質(zhì)冰晶石和鋰礦石提鋰后的鋰渣，又可以對副產(chǎn)資源利用，創(chuàng)造效益。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明提供了一種基于多元工業(yè)廢物協(xié)同制備氟化鈣和分子篩的方法，包括以下步驟：
4、將冰晶石、水、氫氧化鋁和鹽酸混合，進(jìn)行酸浸，得到浸出液；
5、將所述浸出液與鈣化合物混合，進(jìn)行氟沉積反應(yīng)，得到氯化鈉和氯化鋁混合液以及氟化鈣固體；
6、將所述氯化鈉和氯化鋁混合液與堿性溶液混合，進(jìn)行沉淀反應(yīng)，得到氫氧化鋁固體和氯化鹽溶液；
7、將鋰渣與氫氧化鈉溶液混合，進(jìn)行堿處理，得到硅酸鈉和偏鋁酸鈉混合液；
8、將所述氫氧化鋁固體、硅酸鈉和偏鋁酸鈉混合液與氫氧化鈉溶液混合，進(jìn)行晶化反應(yīng)，得到4a沸石分子篩。
9、優(yōu)選的，所述冰晶石中氟含量為48～49.99wt％，所述鹽酸的質(zhì)量濃度為36～38％，所述氫氧化鋁的純度為90～98％。
10、優(yōu)選的，所述冰晶石、氫氧化鋁、鹽酸和水的物質(zhì)的量之比為1:(1.10～1.51):(5.13～9.02):(527.78～593.75)；所述酸浸的溫度為80～95℃，時間為1～3h。
11、優(yōu)選的，所述浸出液中f-質(zhì)量濃度為0.84～1.35％，所述鈣化合物包括氧化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣中的一種或幾種，所述鈣化合物與浸出液中氟元素物質(zhì)的量之比為0.90～1.20:2。
12、優(yōu)選的，所述氟沉積反應(yīng)的溫度為70～90℃，時間為1～3h。
13、優(yōu)選的，所述沉淀反應(yīng)的步驟中，所述堿性溶液包括氫氧化鈉溶液或氨水，所述堿性溶液的質(zhì)量濃度為20～32％；所述氯化鈉和氯化鋁混合液中鋁元素與堿性溶液中oh-的物質(zhì)的量之比為1:2.80～3.20。
14、優(yōu)選的，所述沉淀反應(yīng)的溫度為20～40℃，時間為1～3h。
15、優(yōu)選的，以質(zhì)量百分含量計，所述鋰渣的成分包括sio245～55％和al2o315～20％，所述堿處理的步驟中，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為20～32％；所述堿處理的溫度為155～180℃，保溫時間為2～6h。
16、優(yōu)選的，所述硅酸鈉和偏鋁酸鈉混合液中，na2o含量為160～260g/l，sio2含量為200～350g/l，al2o3含量為80～110g/l。
17、優(yōu)選的，所述晶化反應(yīng)的步驟中，所述氫氧化鈉溶液、氫氧化鋁固體以及硅酸鈉和偏鋁酸鈉混合液的用量滿足na2o、sio2與al2o3摩爾比(0.95～1.35):(1.90～2.10):1，所述晶化反應(yīng)的溫度為75～85℃，時間為3～12h。
18、本發(fā)明提供了一種基于多元工業(yè)廢物協(xié)同制備氟化鈣和分子篩的方法，分別以電解鋁工業(yè)副產(chǎn)含氟廢物電解質(zhì)冰晶石、鋰礦石提鋰后的鋰渣為原料，將電解質(zhì)冰晶石酸浸后加入鈣化合物，分離得到氟化鈣固體和含氯化鋁、氯化鈉混合液，在混合液中加入堿性溶液得到氫氧化鋁產(chǎn)品，鋰渣堿浸后得到含硅酸鈉和偏鋁酸鈉混合液，再與得到的氫氧化鋁、氫氧化鈉溶液按比例合成4a沸石分子篩產(chǎn)品。本發(fā)明采用多元工業(yè)廢物協(xié)同制備氟化鈣聯(lián)產(chǎn)沸石分子篩，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電解質(zhì)冰晶石無法全部應(yīng)用于鋁電解過程和鋰渣處理費(fèi)用大等問題。
19、本發(fā)明可有效消耗多元工業(yè)廢物-電解鋁工業(yè)副產(chǎn)電解質(zhì)冰晶石和鋰礦石提鋰后的鋰渣，減少了對環(huán)境的污染，對環(huán)境友好。
20、本發(fā)明的制備方法操作簡單，可聯(lián)產(chǎn)制備高附加值的氟化鈣和沸石分子篩產(chǎn)品，大大降低氟化鈣和沸石分子篩的生產(chǎn)成本，既創(chuàng)造了效益，又實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用。
1.一種基于多元工業(yè)廢物協(xié)同制備氟化鈣和分子篩的方法，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述冰晶石中氟含量為48～49.99wt％，所述鹽酸的質(zhì)量濃度為36～38％，所述氫氧化鋁的純度為90～98％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述冰晶石、氫氧化鋁、鹽酸和水的物質(zhì)的量之比為1:(1.10～1.51):(5.13～9.02):(527.78～593.75)；所述酸浸的溫度為80～95℃，時間為1～3h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸出液中f-質(zhì)量濃度為0.84～1.35％，所述鈣化合物包括氧化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣中的一種或幾種，所述鈣化合物與浸出液中氟元素物質(zhì)的量之比為0.90～1.20:2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述氟沉積反應(yīng)的溫度為70～90℃，時間為1～3h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉淀反應(yīng)的步驟中，所述堿性溶液包括氫氧化鈉溶液或氨水，所述堿性溶液的質(zhì)量濃度為20～32％；所述氯化鈉和氯化鋁混合液中鋁元素與堿性溶液中oh-的物質(zhì)的量之比為1:2.80～3.20。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述沉淀反應(yīng)的溫度為20～40℃，時間為1～3h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以質(zhì)量百分含量計，所述鋰渣的成分包括sio245～55％和al2o315～20％，所述堿處理的步驟中，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為20～32％；所述堿處理的溫度為155～180℃，保溫時間為2～6h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述硅酸鈉和偏鋁酸鈉混合液中，na2o含量為160～260g/l，sio2含量為200～350g/l，al2o3含量為80～110g/l。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶化反應(yīng)的步驟中，所述氫氧化鈉溶液、氫氧化鋁固體以及硅酸鈉和偏鋁酸鈉混合液的用量滿足na2o、sio2與al2o3摩爾比為(0.95～1.35):(1.90～2.10):1，所述晶化反應(yīng)的溫度為75～85℃，時間為3～12h。