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本文以粉煤灰为主要原料，选择粉煤灰中Al2O3和SiO2作为研究对象，设计了浓硫酸浸出法、硫酸铵焙烧法提取粉煤灰中氧化铝、浓碱碱浸提铝渣制备白炭黑的工艺，并分别制备了氧化铝和白炭黑。通过系统的研究粉煤灰的矿物学特征，结合理论分析及实验结果，确定了提取的最佳工艺参数，同时对粉煤灰制备铝硅系列化合物的生态化技术进行了评价。获得如下结果: 样品粉煤灰主要有石英、莫来石相和非晶态的玻璃相组成，化学组成主要为Al2O3和SiO2，同时还含有少量的Fe2O3、CaO和TiO2。以粉煤灰为原料，采用浓硫酸浸取法提取粉煤灰中的Al2O3所得到浓酸浸出条件为:98％浓硫酸、液固比(ml/g)为4∶1、酸浸取温度240℃、浸取时间为90min。通过正交实验，得出对浸取效果的影响大小的因素顺序是:硫酸浓度＞酸浸时间＞酸浸温度＞液固比。 粉煤灰中的主要成分为石英和莫来石，性质稳定不易于发生酸碱反应。实验中通过添加硫酸铵助剂焙烧活化，生成易于分解的硫酸铝铵相。利用TG-DTA、XRD等分析手段对焙烧反应产物进行表征，研究了助剂添加量、焙烧温度、焙烧时间对焙烧产物的影响。结果表明:添加硫酸铵焙烧可将粉煤灰中的Al2O3以硫酸铝铵的形式释放出来;当n(Al2O3)∶n[(NH4)2SO4]=1∶6时，粉煤灰中莫来石相完全消失;焙烧时间超过1.5h时，其对应焙烧产物的物相主要为硫酸铝铵;升高温度，有利于硫酸铝铵的形成。粉煤灰经活化后，最佳的酸浸工艺条件为硫酸浓度为20％，浸取温度为80℃，溶出时间为2h，液/固比为8时。 以提铝渣为原料，NaOH溶液为浸出剂，通过理论分析和实验证明，确定了提铝渣制备Na2SiO3溶液的最佳实验条件为:碱浸时间为30min、液固比(ml/g)为5∶1、NaOH浓度为45％及碱浸温度为95℃。 采用XRD、FTIR、SEM和化学成分分析方法对产品进行表征。结果表明，采用硫酸铵焙烧-酸浸取法-碱溶法能制得符合GB/T24487-2009三级标准的Al2O3产品和符合GB10517-89的白炭黑产品，且产品的颗粒形态均匀。 通过合理的综合效益分析认为，采用硫酸铵焙烧-酸浸取法从粉煤灰中提取氧化铝，浓碱碱浸提铝渣制备白炭黑，是一种高附加值综合利用粉煤灰的有效途径，可以产生良好的经济和环境效益。