高铝粉煤灰预脱硅同步降低碱含量

研究了高铝粉煤灰预脱硅同步降低碱含量的规律及控制机理。结果表明,在温度90℃、氧化钠浓度120g/L、反应时间2.5h、液固比3∶1的最佳条件下,脱硅灰中化学碱氧化钠含量为2.8%,铝硅比由1.30提高到2.12,氧化硅溶出率39.4%,氧化铝溶出率0.6%,实现了高铝粉煤灰预脱硅后碱含量最低且预脱硅效率最大化。     

铝酸钠粗液氧化铝浓度对熟料溶出过程的影响

以脱硅粉煤灰熟料为原料进行熟料溶出,控制液固比得到不同氧化铝浓度的铝酸钠粗液,通过分析上述粗液在不同溶出时间溶液成分及固相成分的变化规律,研究溶出过程发生的二次反应历程。结果表明,随着氧化铝浓度的升高、溶出时间的延长,铝酸钠溶液中的氧化铝浓度和氧化硅浓度大致呈下降趋势;固相中氧化铝和氧化钠含量呈上升趋势,熟料氧化铝溶出率和氧化钠溶出率呈逐渐下降趋势。对于原硅酸钙含量大于50%的脱硅粉煤灰熟料而言,建议将铝酸钠粗液氧化铝浓度控制在100~120g/L,熟料溶出后浆液的液固分离时间控制在180min以内。在不同初始氧化铝浓度条件下,随着溶出时间的延长,二次反应产物及反应历程随着氧化铝浓度的变化而变化。溶出固相的主要产物为水化石榴石、钠硅渣、原硅酸钙和少量方解石。     

高硫高硅铝土矿的焙烧脱硫—碱浸脱硅

研究了中低品位高硫高硅铝土矿焙烧脱硫—碱浸脱硅工艺,考察了焙烧前、后铝土矿的物相变化,以及碱浸时间、碱浸温度、液固体积质量比和碱液质量浓度对脱硅效果的影响。结果表明:在碱浸温度95℃、碱质量浓度110 g/L、碱浸时间60 min、液固体积质量比10/1条件下,脱硅率为45.89%,氧化铝损失率为3.89%。适宜条件下,脱硅后铝溶出率达97.21%,较未脱硅焙烧工艺的铝溶出率提高4.89%。     

碱法从粉煤灰中提取铝硅的新探索

碱石灰烧结法从粉煤灰中提取氧化铝的最佳工艺条件是:生料配比[N/R]为0.95,[C/S]为2.0,烧结温度1250℃,烧结时间30min;熟料溶出温度80℃,时间30min,调整液αK为1.60±0.05,氧化铝浓度10g/L,碳酸钠浓度12g/L;采用三段脱硅,精液硅量指数>600,精液分解温度90℃,种子加量20g/L。证明用粉煤灰碱-石灰烧结法生产氧化铝技术上可行,同时,提出了碱石灰烧结法生产粗氢铝后再重溶及低浓度处理粉煤灰联合生产水玻璃的工业应用改进途径。     

低品位铝土矿的高效脱硫脱硅工艺研究

通过采用悬浮焙烧-碱浸脱硅的方式对铝土矿进行处理,并研究了焙烧温度、苛碱浓度、碱浸温度对焙烧矿碱浸脱硅的影响。结果表明,悬浮焙烧较优温度为930 ℃,在碱浸脱硅条件下液固比为8∶1,脱硅时间为30 min,苛碱浓度为110 g/L,脱硅温度为95 ℃时,可获得较高脱硅率,可达49.24%。Al₂O₃损失率为2.03%,精矿铝硅质量比可提至8.21,悬浮焙烧的脱硅精矿实际溶出率最高可达94.79%。采用石灰为脱硅剂,对碱浸脱硅后的碱液进行脱硅后,可对焙烧矿进行循环脱硅利用,脱硅后的精矿铝硅比均可达到7以上,从而使碱液实现了循环利用。      

碱溶—碳分法生产氧化铝溶出效果研究

NaOH溶液溶出铝土矿是碱溶—碳分法生产氧化铝新工艺的核心技术之一。采用现有拜耳法生产设备进行预脱硅和高压溶出试验,研究用NaOH溶液溶出不同铝硅比(A/S)一水硬铝石型铝土矿的溶出效果,确定了适宜的工艺条件,并与生产现场拜耳法蒸发母液溶出的效果和生产效率进行了对比。结果表明,矿石的实际溶出率(η_实)随矿石A/S、苛性碱质量浓度(N_K)、配料分子比(α_(k配))和配料溶出率(η_配)的升高而升高,随石灰添加量的增加呈先升后降的趋势;在相同工艺条件下,现场母液与NaOH溶液溶出的效果基本保持在相同水平,但相同体积的NaOH溶液溶出矿石量是现场蒸发母液的1.71倍,循环效率则是现场蒸发母液的2.16倍;碱溶—碳分工艺预脱硅溶出的适宜条件为:矿石A/S4.0、预脱硅温度98℃、预脱硅时间6h、N_K=200g/L、石灰添加量11%、α_(k配)=1.3～1.5、η_配=90%、溶出温度273℃、溶出时间40min,此条件下A/S=8.65矿石的η_实可达87.75%。     

酸碱联合综合回收高铝粉煤灰中氧化铝和氧化硅

以高铝粉煤灰为原料,采用酸碱联合的方法从粉煤灰中综合回收氧化铝及氧化硅,即:粉煤灰经过浓硫酸熟化—水浸提取氧化铝,并得到活性高硅渣;硫酸铝溶液经浓缩结晶—还原焙烧得到活性铝氧;活性铝氧经低温碱浸—种分得到砂状氧化铝;活性高硅渣经低温碱浸提取氧化硅。结果表明,采用该工艺,粉煤灰中氧化铝熟化—水浸的氧化铝提取率为94.97%;硫酸铝800℃还原焙烧10min,获得的粗铝氧中Al2O3含量为85.58%、残余S含量0.53%;在95℃碱浸,粗铝氧中氧化铝的浸出率为97.36%;在95℃碱浸,高硅渣的硅浸出率96.25%。     

二次铝灰酸解渣温和脱硅制备镁铝尖晶石

二次铝灰是铝工业熔铸过程产生的危险废弃物,可用于制备高值镁铝尖晶石材料,但其中的硅易转化为低膨胀性硅酸盐,影响产品品质。提出二次铝灰酸解渣温和脱硅—成型烧结制备镁铝尖晶石工艺,考察了NaOH浓度、液固比、温度和时间对脱硅率的影响,并对脱硅过程进行了动力学计算与转化行为分析。结果表明,脱硅过程的最优反应条件为：NaOH浓度100 g/L、液固比6 mL/g、反应温度70℃、反应时间10 min,硅脱除率可达49.60%。当轻质氧化镁添加量20%、成型压力150 MPa、烧结温度1 600℃、烧结时间3 h时,所制备的镁铝尖晶石体积密度为2.76 g/cm³,显气孔率为21.85%,满足工业使用要求。本研究可为二次铝灰的资源化利用提供新思路。     

酸碱联合法回收铝灰中氧化铝

文章的目的在于回收铝灰中氧化铝。探索了以铝电解生产过程废弃物铝灰为原料,通过酸碱联合法制备出Al_2O_3工艺,研究了盐酸浓度、液固比、氢氧化钠浓度、酸浸温度和碱浸温度对氧化铝回收率的影响。结果表明:优化制备条件为盐酸浓度5 mol/L、酸浸液固比为20 ml/g、氢氧化钠浓度2 mol/L、酸浸温度85℃、碱浸温度50℃。为回收有害物质铝灰生产高附加值产品奠定了坚实基础。     

粉煤灰生料配比对熟料烧成温度及溶出性能的影响研究

本文以高铝粉煤灰预脱硅后脱硅灰为原料,在固定生料浆碱比0.95~1的前提下,研究了不同钙比、铁铝比对熟料烧成温度范围及溶出性能的影响。试验结果表明:高钙配比相对于低钙配比氧化铝溶出率提高1.5%~2.3%,氧化钠溶出率提高0.22%~1.5%;生料铁铝比由0.032提高至0.05可降低熟料烧成温度20℃,可扩宽熟料烧成温度范围10℃。     

高铝粉煤灰高效增值利用新技术

针对当前高铝粉煤灰综合利用技术难题,提出了高铝粉煤灰预脱硅烧结法提取氧化铝新工艺。新工艺取消了铝酸钠溶液碳酸化分解工序,改为全种子分解工艺。通过合成技术优化,采用高苛性比合成技术,种分母液与预脱硅后的硅酸钠溶液可制备出合格的洗涤用4A沸石。生产过程中,通过补充少量水玻璃用于调节氢氧化铝和4A沸石两种产品的产出比例,可以较好地保障生产系统物料平衡。新工艺取消了石灰炉、氧化铝焙烧炉、铝酸钠溶液碳酸化分解和深度脱硅工序,工艺能耗降低,废渣排放量减少,碳排放量降低。此技术生产流程相对简单、技术可行、经济性好、竞争力较强。     

氧化铝熟料溶出过程中碳酸钠的行为

石灰石烧结法提取氧化铝的熟料中含有少量-β2CaO.SiO2,而-β2CaO.SiO2被Na2CO3分解,其分解产物又与NaAl(OH)4发生相互作用,生成水合铝酸钙,造成氧化铝的损失;二次反应过程生成Ca(OH)2使赤泥沉降性能下降;随着-β2CaO.SiO2分解产生Na2SiO3增加,增加脱硅的难度。通过实验研究表明:碳酸钠浓度控制在7%~9%,能够有效的抑制-β2CaO.SiO2分解,改善赤泥的性能,减少溶出液中硅含量,提高氧化铝的溶出率。     

拜耳法氧化铝生产过程中锂的富集机制研究

研究了拜耳法氧化铝生产过程中锂的富集机制。结果表明,在拜耳法氧化铝生产工艺中,铝土矿中约有80%金属锂在高压溶出过程中以铝酸锂的形式进入铝酸钠溶液,后经晶种分解全部进入结晶氢氧化铝中,在氢氧化铝的高温煅烧过程中,因升华作用损失约25%的金属锂,其余以氧化物形式富集在氧化铝制品中,其含量随着入磨铝土矿中金属锂含量的增加而增加、随铝土矿A/S比的增加而降低。     

微粉氢氧化铝用粗液常压脱硅工艺研究

介绍了用石灰乳和液态脱硅剂对粗液进行常压脱硅试验,结果表明,液态脱硅剂脱硅过程中溶液氧化铝损失小,α1降低幅度小.经过脱硅剂脱硅后溶液的A/S最高能达到230左右.随后对脱硅溶液进行了分解氢氧化铝微粉试验,数据表明,用液态脱硅剂将溶液A/S脱到200左右可以满足微粉氢氧化铝分解的指标要求.     

Electrical conductivity and dielectric property of fly ash geopolymer pastes

The electrical conductivity and dielectric property of fly ash geopolymer pastes in a frequency range of 100 Hz-10 MHz were studied.The effects of the liquid alkali solution to ash ratios(L/A)were analyzed.The mineralogical compositions and microstructures of ash geopolymer materials were also investigated using X-ray diffraction(XRD)and scanning electron microscopy(SEM).The 10 mol sodium hydroxide solution and sodium silicate solution at a sodium silicate-to-sodium hydroxide ratio of 1.0 were used in making geopolymer pastes.The pastes were cured at 400C.It is found that the electrical conductivity and dielectric constant are dependent on the frequency range and L/A ratios.The conductivity increases but the dielectric constant decreases with increasing frequency.     

拜耳法氧化铝生产中有机物去除的试验研究

针对拜耳法氧化铝生产流程中有机物杂质的富集对生产的诸多不利影响,进行了大量实验研究来探究解决方法。去除草酸根方面提出在氢氧化铝洗液中加入一定量的石灰乳,也可以将氢氧化铝洗液蒸发到NT120g／L左右,加有效钙30～40g／L,搅拌2h,去除液不分离进入赤泥洗槽。去除碳酸钠方面采用结晶析盐,在蒸发后期将液碱加入蒸发种分母液来提高母液ακ,改善碳酸钠结晶形态,解决生产上出现的结硬堵塞管道的问题。     

拜耳法流程中碳酸钠升高的原因分析及降低措施

由于铝土矿中钙、镁化合物在溶出过程中形成碳酸碱以及铝酸钠溶液吸收空气中CO2形成碳酸钠等原因,导致流程中碳酸钠浓度升高、溶出率低、蒸发器能耗升高等不利影响。通过抑制反苛化反应、强化结晶析盐、采用机械搅拌以及将拜耳法精液与烧结法精液合流碳分等措施,减少了流程中Nc的循环累积,蒸发母液中Nc浓度由46.59g/L降为30.57g/L。     

烧结法熟料溶出工艺研究

通过正交试验与单因素试验考察了溶出时间、液固比、溶出温度及调整液中碳酸钠浓度等因素对烧结法熟料溶出过程的影响,并确定了影响因素的主次关系。结果表明,影响因素主次关系依次是温度、时间、液固比、碳酸钠浓度,在下述条件下,氧化铝溶出率达到91.26%:碳酸钠浓度20g/L、液固比5∶1、溶出时间30min、溶出温度80℃。