论文部分内容阅读
在铝土矿资源逐渐枯竭的今天,寻找新的铝源已成为研究的热点,通过在晋北电厂排放的粉煤灰成分分析发现,Al2O3的含量在41%左右,高铝粉煤灰是我国特有的巨大铝资源宝藏,若能将其中的氧化铝提取利用,足以弥补我国铝工业资源短缺,支撑我国铝工业健康可持续发展。实验以山西朔州电厂粉煤灰为主要原料,利用预脱硅后低钠石灰烧结法提取氧化铝的生产工艺,考察烧结过程中碱比、烧结温度、烧结时间和溶出过程中溶出时间、液固比、烧碱浓度及碳碱浓度对Al2O3和Na2O提取率的影响。本课题简化了石灰烧结法的工艺流程,利用干料配比,实现干法烧结,节约烧结热耗30%左右。实验从源头控制碱的进入量,利用干法烧结克服粉煤灰用碱-石灰烧结法提取氧化铝工业化生产中碱耗量大、耗能高的障碍,大幅度降低赤泥中的碱含量后,可将赤泥应用于硅酸盐水泥的基料生产水泥。通过碳分法从烧结法溶出母液中制备Al(OH)3,将Al(OH)3分别进行预处理后制备化学品氧化铝-高温低钠氧化铝。对提铝母液中镓铝分离的条件进行优化,降低副产物铝酸钙产生量,获得镓铝最大化分离的最优条件。利用X-射线衍射仪、电子扫描电镜等仪器对粉煤灰、脱硅灰、熟料、赤泥进行检测和分析,确定工艺流程中各物相组成及化学组成变化,研究成功低钠烧结法从脱硅后粉煤灰中提取氧化铝工艺。较佳工艺条件为:①提铝最佳条件为脱硅灰炉料配比为碱铝比0.4,饱和钙比,脱硅灰炉料适宜的烧成温度为1280℃,烧成时间为30min,熟料溶出温度为85℃,溶出时间10min,溶出时液固比为10:1,溶出液的碳碱浓度为100g L-1,氧化铝溶出率>81%,氧化钠溶出率>80%。②探索了通过碳分法从烧结法溶出母液中制备氢氧化铝,将氢氧化铝分别经过1000℃预焙烧处理、加入1%氟化铵、加入1%醋酸洗涤后经过高温煅烧获得高温低钠氧化铝,Na2O含量及α–Al2O3含量达到低钠高温氧化铝质量要求。③镓铝分离较合适的碳分条件为:碳分时间30min,流速100mL min-1L-1,碳分温度40℃时,反应过程中α值由1028降至286,减少了铝酸钙的产量,提高了氧化铝的生产技术经济指标。