从粉煤灰提取铝铁新工艺研究

以粉煤灰为原料,探讨了粉煤灰中铝铁的提取工艺,通过正交实验及验证实验得出了焙烧活化和酸浸的最佳工艺条件。实验结果表明,最佳焙烧活化条件为:焙烧时间1h、粉煤灰∶KF(质量比)为20∶4、焙烧温度为800℃;酸浸条件为:浸出温度为100℃、浸出时间为2h、浸出酸浓度6mol/L、液固比为4∶1,粉煤灰铝铁浸出率可达到96.92%。表明该工艺从粉煤灰提取铝铁具有较好的效果。     

酸浸粉煤灰提取铝铁工艺研究

粉煤灰中的铝、硅以复杂的玻璃体红柱石形式存在,酸溶性非常差,必须破坏S iO2-A l2O3键,使粉煤灰中的铝活化,提高粉煤灰的酸溶性。研究了以CaF2为助剂焙烧活化粉煤灰和酸溶提取铝铁的条件,考察了粉煤灰焙烧活化和盐酸溶出条件对粉煤灰中铝铁浸出率的影响。实验表明,焙烧活化条件为:CaF2用量为1%、粉煤灰与石灰石的质量比为2.5、焙烧温度为850℃、烧成时间2 h;酸溶的最佳工艺条件为:溶出温度为85℃、溶出时间为2.0h、盐酸浓度为7mol/L、液固比为3.5,粉煤灰中铝铁溶出率高达90.5%。     

复合助剂活化粉煤灰提铝工艺条件研究

粉煤灰中Si、Al聚合能力大,活性差,综合利用困难。论文针对目前所报道的粉煤灰活化焙烧提铝方法中存在的诸如活化助剂及酸用量大、易产生腐蚀性有害气体等不足,开展粉煤灰活化提铝工艺条件研究。通过实验,筛选并确定CaCl_2+Ca(OH)_2为较适宜的复合活化助剂;考察并确定了较适宜的活化焙烧工艺条件为:m(粉煤灰∶CaCl_2∶Ca(OH)_2)=2∶1∶0. 2、焙烧时间1. 5h、焙烧温度800℃;考察并确定了较适宜的酸浸工艺条件为:反应温度95℃、反应时间3. 5h、ω(H_2SO_4)=33%、液固比=3∶1。优化条件下活化焙烧后粉煤灰中氧化铝浸出率达到95. 5%,且酸浸液中残留酸占比低于5%,无需循环酸浸。通过活化焙烧所得粉煤灰熟料、酸浸滤饼的结构表征,对复合活化助剂的作用机制进行了初步探讨。     

石灰烧结法从煤系高岭土提取氧化铝的研究

采用高岭土为原料提取氧化铝成本低廉,可以大幅度提高高岭土的产品附加值,提高经济效益。研究以萤石为助剂煅烧活化煤系高岭土和溶出提取氧化铝的条件,考察了煤系高岭土煅烧活化和溶出条件对煤系高岭土中氧化铝溶出率的影响。实验表明,煅烧活化条件为:石灰石与煤系高岭土质量比为2.5、萤石用量为1%、煅烧温度为1260℃、烧成时间90m in;溶出的最佳工艺条件为:溶出温度为85℃、溶出时间为2.0h、Na2CO3浓度为9%、液固比为3.5,在此条件下,粉煤灰中氧化铝的溶出率高达90.5%。     

表面机械活化粉煤灰提取氧化铝及其动力学研究

采用高能球磨活化粉煤灰,并对球级配、球料比、转速以及球磨时间进行正交试验,将经不同时间活化的粉煤灰与Na2CO3按一定比例煅烧溶出,得到Al2O3.通过测试分析,研究了高能球磨活化各工艺参数对Al2O3溶出率的影响,得到了最优化工艺条件,并对Al2O3溶出过程的动力学进行了验证分析.结果表明:当表面机械活化6h、溶出温度90℃、液固比L/S=6、硫酸浓度4 mol/L时,效益最高;此反应属于收缩未反应芯模型,表观活化能为60.87 kJ/mol,反应级数为0.1701.     

以KF为助剂焙烧粉煤灰活化机理

对以KF为助剂焙烧活化粉煤灰的条件进行研究,并对KF活化粉煤灰及其在焙烧产物酸浸过程中的活化机理进行探讨.采用正交实验法,考察粉煤灰与KF的质量比、焙烧时间、焙烧温度对焙烧产物中铝、铁的酸浸性能的影响.结果表明:粉煤灰与KF的质量比、焙烧温度对铝、铁浸出率影响显著,而焙烧时间则影响不大.最佳焙烧活化条件为:焙烧时间1 h、粉煤灰与KF的质量比20-4、焙烧温度800 ℃,此时焙烧产物中铝、铁浸出率达96.92%.表明以KF为助剂对粉煤灰进行焙烧可以达到很好的活化效果.     

高铝粉煤灰碱石灰低钙烧结提取氧化铝

采用碱石灰低钙烧结法从内蒙古某地的高铝粉煤灰中提取氧化铝,考察了配合料碱比、烧结温度和烧结时间等条件对熟料加工性能的影响,利用X射线衍射分析和熟料标准溶出率对熟料加工性能进行评价,并初步分析了高铝粉煤灰碱石灰低钙烧结的机理。结果表明:在配合料碱比N/R=1. 10,钙比C/S=1. 00时,烧结温度1150℃左右,烧结时间60min的烧结制度下,粉煤灰中的铝以Na2O·Al2O3形式、硅以Na2O·CaO·SiO2形式存在于熟料中,粉煤灰熟料中氧化铝的溶出率可以达到96%以上。     

微波碱溶法对粉煤灰中镓浸出效果的影响研究

采用微波碱溶法浸取焙烧处理的粉煤灰,研究了烧结温度、烧结时间、添加剂比例、微波反应温度、钙硅比、碱液浓度、液固比、微波反应时间等因素对镓溶出效果的影响。综合镓的溶出率以及反应成本等因素,确立了浸取镓的优化条件。试验结果表明:微波碱溶的最优条件应为烧结温度850℃、烧结时间2h、添加剂比例1∶1、反应温度为90℃、钙硅比为1∶1、碱液浓度为200 g/L、液固比为14∶1、反应时间为40 min。在优化条件下,粉煤灰中镓的浸出率可达82.28%。     

煤系硫铁矿浮选尾矿热化学活化脱硅制备铝精矿

提出热活化脱硅技术处理某煤系硫铁矿浮选尾矿制备铝精矿,对制备氧化铝精矿的工艺制度及脱硅机理进行研究。结果表明:该尾矿适宜的热化学活化脱硅制度为活化焙烧温度1 150℃、焙烧时间15～20 min、碱浸溶硅温度125～140℃、溶出时间30 min、NaOH浓度140 g/L。在此条件下,对Al2O3和SiO2含量分别为46.22%和28.33%(质量分数)的硫铁矿浮选尾矿,焙砂SiO2溶出率达到71.91%,所得铝精矿中Al2O3含量达69.29%,铝硅比5.59。XRD结果表明:硫铁矿尾矿中伊利蒙脱石、高岭石和叶腊石等铝硅酸矿物在焙烧过程中活化分解生成无定形SiO2和少量莫来石,与此同时,一水硬铝石转变成α-Al2O3。在焙砂的碱浸过程中,无定形SiO2溶解于NaOH溶液被脱除,而α-Al2O3和莫来石不能溶解,同时生成的水合铝硅酸钠(Na8Al6Si6O24(OH)2(H2O)2)将导致SiO2溶出率降低。焙烧过程中尾矿中的黄铁矿转化为赤铁矿、锐钛矿部分转化成金红石,在碱浸过程中它们均不会溶解而进入铝精矿中。     

碱溶法提取粉煤灰中的氧化硅

探讨了常压下高浓度NaOH溶浸粉煤灰提取SiO2过程中粉煤灰粒度、溶浸时间、NaOH初始浓度、液固比、反应温度等因素对SiO2溶出率的影响。结果表明,机械研磨后的粉煤灰在碱浓度为17.5mol.L-1、液固比1.5及130℃溶浸时,反应时间5min~10min内,可使SiO2的溶出率达到72%。提硅后粉煤灰的铝硅比达到3,从而满足石灰烧结法制备Al2O3的要求。用此法处理粉煤灰提硅,具有节能降耗的优点,为粉煤灰的开发利用开辟了一条新途径。     

正交试验优选循环流化床粉煤灰中氧化铝溶出工艺

粉煤灰中含有大量的硅、铝等元素,是一种综合利用价值较高的非铝土矿资源。本文以循环流化床粉煤灰为研究对象,用盐酸溶出氧化铝,采用正交试验方法,优选出了氧化铝溶出的最佳工艺条件。结果表明：当固液质量比为1∶4.5、溶出时间为150 min、溶出温度为160℃、搅拌速率为0.5转/分时,氧化铝溶出率M≥87.21%。     

硫酸铵在煤粉炉粉煤灰提取氧化铝活化工艺过程中的应用研究

主要研究硫酸铵对煤粉炉粉煤灰焙烧活化效果,探讨焙烧温度、焙烧时间、硫酸铵盐的用量以及采用盐酸溶出等工艺条件对煤粉炉粉煤灰中Al_2O_3的溶出率的影响。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对焙烧熟料和酸溶残渣的微观形貌和物相组成进行表征。此外,还研究了本地区煤粉炉粉煤灰矿物组成、物相组份。研究结果表明:在焙烧温度为400℃,焙烧时间3小时,硫酸铵:粉煤灰(质量比)为5:1时,采用盐酸溶出熟料,氧化铝溶出率可以达到85.4%。此外,煤粉炉粉煤灰中铝硅比约为1.2,氧化铝存主要存在于莫来石和玻璃体中,氧化铝活性较差。     

冷却速度对粉煤灰生产氧化铝熟料溶出性能的影响

内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司一期示范项目采用预脱硅碱石灰烧姑法工艺,利用高铝粉煤灰生产氧化铝,年产20万吨氧化铝,项目的特色之一就是针对粉煤灰熟料铝硅比偏低、孔隙率高、反应活性大等特点采用筒形溶出器-棒磨机的两段溶出工艺对其进行溶出.本文旨在通过实验手段研究不同冷却速度对粉煤灰熟料相关溶出指标的影响,试验结果表明:冷却速度为10℃/min时,Al2O3溶出率为93.72％,冷却速度为80℃/min时,Al2O3溶出率为91.53％.Al2O3溶出率相差2.19％,冷却速度对熟料Al2O3、Na2O标准溶出率的影响则相对较小.此类熟料采用快速冷却方式有利于缩短冷却时间、降低能耗,对其工业生产较为有利.     

粉煤灰硫酸焙烧熟料溶出过程及超声协同作用研究

通过浓硫酸焙烧法将粉煤灰中Al2O3转化为水溶性Al2(SO4)3,研究水热溶出过程中时间、温度、磨矿时间与熟料中铝提取率关系,焙烧熟料溶出过程优化参数为:溶出时间60 min、温度80~85℃、原料磨矿时间60 min,铝提取率可达92%~93%。考察施加超声对溶出过程的影响,发现施加超声可在相同提取率下缩短溶出时间50%,并降低溶出温度10~15℃。该研究结果有利于降低对设备材料耐腐蚀性要求,并可为粉煤灰硫酸焙烧熟料溶出过程降低能耗和提高效率提供新的技术基础。     

以粉煤灰制备聚合氯化铝铁絮凝剂的研究

粉煤灰中的铝、硅以复杂的玻璃体红柱石形式存在,酸溶性非常差。因此需要通过焙烧粉煤灰,破坏其中SiO2-Al2O3键,提高酸溶性,同时在粉煤灰中添加一定量赤泥来调节铁含量不足,然后用改性粉煤灰和盐酸为主要原料,制备聚合氯化铝铁絮凝剂。实验结果表明,粉煤灰与赤泥的质量比为0.3、烧成温度为750℃、烧成时间2 h;在液固比3.5条件下,用浓度为7mol/L盐酸在85℃对改性粉煤灰溶出2.0h时,铝铁溶出率高达90.5%,所得溶液陈化18 h后即为PAFC絮凝剂。实验表明:所得到PAFC絮凝性能优于PAC、PFC。     

酸热法处理低品位铝土矿制取氟化铝的研究

采用酸热法处理低品位铝土矿,经过盐酸浸取除铁、加氟化铵焙烧脱硅、氢氟酸超声强化脱硅和浓硫酸精化除钛等步骤制取高纯度氟化铝,优化工艺条件∶控制加入浓盐酸液固比为1∶1,酸浸温度为60℃,酸浸时间为30min;控制氟化铵加入量为反应比的1.4倍,焙烧温度为500℃,焙烧时间为2h;控制加入氢氟酸液固比为3∶1,强化温度为60℃,强化时间为1h;控制加入浓硫酸液固比为3∶1,精化温度为90℃,精化时间为40min。在此条件下,铝的利用率达到90%以上,制得的氟化铝产品的纯度达到97.2%,满足相关化工产品的标准。     

氯化法钛白粉用UGS渣制备工艺及机理研究

开展了活化焙烧一步酸浸法代替活化焙烧两步酸浸法制备UGS渣的研究。结果表明,活化焙烧一步酸浸法最优工艺为：在Na_2CO_3与钛渣质量比4∶6、焙烧温度900℃、焙烧时间1 h的条件下焙烧,所得焙烧产物经20%盐酸在110℃沸腾条件下酸浸1.5 h,煅烧后,获得Ti O2品位为96.66%、回收率94.5%左右,CaO＋MgO含量小于0.5%,Fe含量0.5%,SiO_2含量0.7%,Al_2O_3含量0.9%的UGS渣。该制备过程的优点是黑钛石类矿物被活化后形成易溶出矿相,焙烧产物呈板条状,为酸浸除杂充分反应提供了条件。同时,将两步酸浸工艺减少为一步酸浸,可有效降低废酸排放和能源消耗。     

水热活化法对粉煤灰中镓浸出效果的影响研究

为了提高粉煤灰的综合利用价值,利用水热活化法对烧结处理的粉煤灰进行酸浸实验,分别探讨了烧结过程中烧结温度、烧结时间以及酸浸过程中浸取液酸度、液固比、温度和时间等因素对粉煤灰中镓的浸出效果的影响。实验结果表明:当烧结温度为800℃、烧结时间为2 h、浸取液酸度为6 mol/L、液固比为15:1(m L:g)、浸取温度为140℃、浸取时间为2 h,粉煤灰中镓的浸出率为89.7%。     

结晶氯化铝分步煅烧制备冶金级氧化铝的动态实验

粉煤灰一步酸浸法提取氧化铝工艺中,焙烧工艺控制直接影响氧化铝的品质。分析结晶氯化铝的热解机理,进行回转窑分步煅烧中试实验,研究了煅烧温度、回转窑转速对氧化铝的灼减与α-Al_2O_3氧化铝含量的影响。结果表明,回转窑经过分步煅烧且转速为1.05 r/min焙烧出的氧化铝灼减、α-Al_2O_3含量符合国家冶金级标准,更有利于电解。     

碱石灰烧结法从脱硅粉煤灰中提取氧化铝

采用碱石灰烧结法,对脱硅粉煤灰中提取氧化铝过程进行了研究,系统探讨了熟料烧成条件对氧化铝溶出率的影响.实验结果表明:烧结过程中,在生料配比CaO/SiO2值为2.0、Na20/Al2O3值为1.0,烧结温度为1200℃,保温时间60分钟的烧结条件下烧成熟料,在规定的溶出条件下,熟料中A1203的溶出率可达90%以上.