技术摘要：
本发明公开了一种利用固体废弃物制备多孔氧化铝的方法：对铝灰渣进行水洗、过滤、滤渣干燥，将滤渣再进行酸浸取、碱提纯、过滤，滤液经稀酸调节pH值，获得Al(OH)3前驱体，将Al(OH)3前驱体与作为模板的农业废弃物秸秆粉末混合，经焙烧制备得到多孔氧化铝。本发明与传统 全部
背景技术：
铝灰渣是电解铝、铸铝以及其它铝行业在生产和回收过程中产生的固体废物。铝 灰渣成分较为复杂，其主要成分是氧化铝、三氧化二铁(Al2O3、Fe2O3)、二氧化硅(SiO2)，尖晶 石(MgO·Al2O3)以及少量氟化物和氯化物等可熔融盐类物质。目前，工业处理铝灰渣的方式 仍是堆积或填埋，不仅严重破坏环境，也造成铝资源的大量浪费。农作物秸秆是农业生态系 统中一种数量巨大且十分宝贵的生物质能资源，对于促进农民增收、环境保护、资源节约以 及农业经济可持续发展意义重大。目前秸秆大多仍然是用焚烧处理方式，这不仅造成了生 物质能资源的大量浪费，还对环境构成威胁。因此，将铝灰渣与农作物秸秆资源化回收利 用，不仅有助于解决材料短缺问题，还能够在一定程度上起到保护环境、避免污染的作用。 多孔氧化铝是以氧化铝为骨料，通过高温烧结和成型过程中，内部形成开孔或者 闭孔的材料。多孔氧化铝陶瓷不仅具有氧化铝陶瓷耐高温、耐腐蚀性好，同时具有多孔材料 比表面积大、热导率低等优良特点，对液体和气体介质具有选择的透过性，被广泛应用于航 空、表面防腐、催化剂等领域，在保温隔热、分离、传感器、过滤材料等方面的应用也越来越 受到人们的重视。但是，低温烧结制备的氧化铝容易团聚，降低了产品的比表面积和孔径， 影响了氧化铝作为载体的性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种利用固体废弃物制备多孔氧化铝的方法。 为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案： 1)将铝灰渣与水搅拌混合后过滤，将所得滤渣真空干燥； 2)向步骤1)所得干燥后的滤渣中加入过量稀酸(可选稀硫酸、稀盐酸等，以便将铝 灰渣中的氧化铝溶解完全)，然后恒温加热一定时间，待不再产生气泡后过滤并收集滤液； 3)向步骤2)所得滤液中加入过量NaOH溶液，直至生成沉淀物且沉淀物颜色不再变 化后过滤，并收集滤液，然后用上述稀酸调节该滤液pH值(pH值为7～9)以生成白色絮状沉 淀物，通过过滤收集该沉淀物，得到Al(OH)3； 4)将秸秆干燥、粉碎，得秸秆粉末，将秸秆粉末与步骤3)得到的Al(OH)3混合并搅 拌均匀，得到原料，原料中秸秆粉末质量分数≤10％； 5)将步骤4)中混合均匀的原料于500～900℃下焙烧2～4h，得到多孔氧化铝。 优选的，所述步骤1)中，干燥温度为80～120℃，干燥时间为10～15h。 优选的，所述步骤2)中，采用的稀酸为1～1.8mol/L稀硫酸，加热温度为50～80℃， 加热时间为0.5～5h。 优选的，所述步骤3)中，NaOH溶液浓度为5～8mol/L，稀酸为1～1.8mol/L稀硫酸。 3 CN 111547751 A 说 明 书 2/4 页 优选的，所述步骤4)中，秸秆粉末的粒径为20～100目，搅拌时间为0.5～2h。 优选的，所述步骤5)中，焙烧的条件为：于700～900℃箱式炉中保温2～4h，保温后 随炉冷却到室温；箱式炉的升温速率为5～10℃/min。 优选的，所述铝灰渣选自再生铝二次铝灰渣。 本发明的有益效果体现在： 本发明采用工业固体废弃物铝灰渣为原料，对铝灰渣进行水洗、过滤、滤渣干燥， 将滤渣再进行酸浸取、碱提纯、过滤，滤液经稀酸调节pH值，获得Al(OH)3，将Al(OH)3与作为 模板的秸秆粉末混合，经焙烧制备得到多孔氧化铝。本发明制备的多孔氧化铝纯度高，且比 表面积和孔体积大；本发明充分利用工业、农业固体废弃物，显著降低生产成本，具有原料 来源广、对环境污染小、工艺简单等优点，适合工业化生产。 进一步的，玉米秸秆是一种农业副产品，含有大量纤维素，半纤维素和木质素，熔 点为700～800℃，与氧化铝低温烧结温度相对一致，在该烧结温度(700～900℃区间)能够 实现完全碳化，并产生相应的挥发性碳氢化合物气体，确保烧结产物具备多孔特征，避免发 生结块(例如，500℃下烧结，反应产物呈现较大松散的块状结构)，从而促进一定晶型的高 纯多孔氧化铝的形成。 附图说明 图1为本发明实施例中利用固体废弃物制备多孔氧化铝的流程图。 图2为本发明实施例1制备的多孔氧化铝的XRD图。 图3为本发明实施例1制备的多孔氧化铝的SEM图。
本发明公开了一种利用固体废弃物制备多孔氧化铝的方法：对铝灰渣进行水洗、过滤、滤渣干燥，将滤渣再进行酸浸取、碱提纯、过滤，滤液经稀酸调节pH值，获得Al(OH)3前驱体，将Al(OH)3前驱体与作为模板的农业废弃物秸秆粉末混合，经焙烧制备得到多孔氧化铝。本发明与传统 全部
背景技术：
铝灰渣是电解铝、铸铝以及其它铝行业在生产和回收过程中产生的固体废物。铝 灰渣成分较为复杂，其主要成分是氧化铝、三氧化二铁(Al2O3、Fe2O3)、二氧化硅(SiO2)，尖晶 石(MgO·Al2O3)以及少量氟化物和氯化物等可熔融盐类物质。目前，工业处理铝灰渣的方式 仍是堆积或填埋，不仅严重破坏环境，也造成铝资源的大量浪费。农作物秸秆是农业生态系 统中一种数量巨大且十分宝贵的生物质能资源，对于促进农民增收、环境保护、资源节约以 及农业经济可持续发展意义重大。目前秸秆大多仍然是用焚烧处理方式，这不仅造成了生 物质能资源的大量浪费，还对环境构成威胁。因此，将铝灰渣与农作物秸秆资源化回收利 用，不仅有助于解决材料短缺问题，还能够在一定程度上起到保护环境、避免污染的作用。 多孔氧化铝是以氧化铝为骨料，通过高温烧结和成型过程中，内部形成开孔或者 闭孔的材料。多孔氧化铝陶瓷不仅具有氧化铝陶瓷耐高温、耐腐蚀性好，同时具有多孔材料 比表面积大、热导率低等优良特点，对液体和气体介质具有选择的透过性，被广泛应用于航 空、表面防腐、催化剂等领域，在保温隔热、分离、传感器、过滤材料等方面的应用也越来越 受到人们的重视。但是，低温烧结制备的氧化铝容易团聚，降低了产品的比表面积和孔径， 影响了氧化铝作为载体的性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种利用固体废弃物制备多孔氧化铝的方法。 为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案： 1)将铝灰渣与水搅拌混合后过滤，将所得滤渣真空干燥； 2)向步骤1)所得干燥后的滤渣中加入过量稀酸(可选稀硫酸、稀盐酸等，以便将铝 灰渣中的氧化铝溶解完全)，然后恒温加热一定时间，待不再产生气泡后过滤并收集滤液； 3)向步骤2)所得滤液中加入过量NaOH溶液，直至生成沉淀物且沉淀物颜色不再变 化后过滤，并收集滤液，然后用上述稀酸调节该滤液pH值(pH值为7～9)以生成白色絮状沉 淀物，通过过滤收集该沉淀物，得到Al(OH)3； 4)将秸秆干燥、粉碎，得秸秆粉末，将秸秆粉末与步骤3)得到的Al(OH)3混合并搅 拌均匀，得到原料，原料中秸秆粉末质量分数≤10％； 5)将步骤4)中混合均匀的原料于500～900℃下焙烧2～4h，得到多孔氧化铝。 优选的，所述步骤1)中，干燥温度为80～120℃，干燥时间为10～15h。 优选的，所述步骤2)中，采用的稀酸为1～1.8mol/L稀硫酸，加热温度为50～80℃， 加热时间为0.5～5h。 优选的，所述步骤3)中，NaOH溶液浓度为5～8mol/L，稀酸为1～1.8mol/L稀硫酸。 3 CN 111547751 A 说 明 书 2/4 页 优选的，所述步骤4)中，秸秆粉末的粒径为20～100目，搅拌时间为0.5～2h。 优选的，所述步骤5)中，焙烧的条件为：于700～900℃箱式炉中保温2～4h，保温后 随炉冷却到室温；箱式炉的升温速率为5～10℃/min。 优选的，所述铝灰渣选自再生铝二次铝灰渣。 本发明的有益效果体现在： 本发明采用工业固体废弃物铝灰渣为原料，对铝灰渣进行水洗、过滤、滤渣干燥， 将滤渣再进行酸浸取、碱提纯、过滤，滤液经稀酸调节pH值，获得Al(OH)3，将Al(OH)3与作为 模板的秸秆粉末混合，经焙烧制备得到多孔氧化铝。本发明制备的多孔氧化铝纯度高，且比 表面积和孔体积大；本发明充分利用工业、农业固体废弃物，显著降低生产成本，具有原料 来源广、对环境污染小、工艺简单等优点，适合工业化生产。 进一步的，玉米秸秆是一种农业副产品，含有大量纤维素，半纤维素和木质素，熔 点为700～800℃，与氧化铝低温烧结温度相对一致，在该烧结温度(700～900℃区间)能够 实现完全碳化，并产生相应的挥发性碳氢化合物气体，确保烧结产物具备多孔特征，避免发 生结块(例如，500℃下烧结，反应产物呈现较大松散的块状结构)，从而促进一定晶型的高 纯多孔氧化铝的形成。 附图说明 图1为本发明实施例中利用固体废弃物制备多孔氧化铝的流程图。 图2为本发明实施例1制备的多孔氧化铝的XRD图。 图3为本发明实施例1制备的多孔氧化铝的SEM图。
