氢氧化钠循环母液杂质对高铝粉煤灰预脱硅过程的影响

以高铝粉煤灰为原料进行预脱硅,在预脱硅过程中控制氢氧化钠循环母液中碳碱浓度和氧化铝浓度,研究两种杂质成分对预脱硅过程液相成分、液相黏度和脱硅粉煤灰铝硅比变化的影响。结果表明,随着循环母液中碳碱浓度的提升,液相中的氧化硅含量稍有下降,脱硅灰的铝硅比呈小幅下降趋势,循环母液中的碳碱浓度的提升会增大液相的黏度,对过滤过程不利,应将碳碱浓度控制在10g/L以下。循环母液中的氧化铝会与脱硅液中的氧化硅反应生成羟基方钠石等沸石类前驱体,从而降低脱硅液中的氧化硅浓度和脱硅灰的铝硅比,增加脱硅灰中化合碱含量,生产中循环母液中氧化铝浓度不应超过3g/L。     

含铝硅矿物预脱硅工艺研究进展

根据国内外含铝矿物预脱硅研究结果,简述了化学法预脱硅、生物法预脱硅和物理法预脱硅的优缺点,并提出了借鉴铝土矿预脱硅法,对粉煤灰先进行改性处理然后预脱硅的建议,使粉煤灰得到有效综合利用。     

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。     

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%。     

高铝粉煤灰氯化法生产无水氯化铝新工艺

粉煤灰氯化法生产无水氯化铝、无水氯化铝电解得到金属铝是一条新的研究思路,其中粉煤灰氯化法生产无水氯化铝是关键。在参考海绵钛生产工艺的基础上,提出了一个高铝粉煤灰直接氯化法生产无水氯化铝的新工艺,并对粉煤灰氯化、无水氯化铝精制等关键技术进行了详细的分析。     

采用粉煤灰为原料生产氧化铝脱硅工艺及装备

介绍了粉煤灰资源的分布及综合利用粉煤灰生产氧化铝传统生产工艺的技术背景,着重描述综合利用高铝粉煤灰生产氧化铝的新工艺预脱硅+碱石灰烧结法其核心技术预脱硅工艺和预脱硅工艺指标及工艺装备,并对脱硅工艺装备适用情况及发展方向提出了建议。     

高硅氧化锌矿浸出脱硅工艺的研究

在分析原矿特性的基础上，参考高硅氧化锌矿多种浸出脱硅工艺，针对原工艺缺点提出原矿中和脱硅，二次酸浸工艺，取得了酸碱消耗减半，锌浸出率96％的指标。     

从高硅酸性溶液中脱硅的方法

研究了采用铁粉加炭粉对高硅硫酸锌溶液进行脱硅处理的方法和条件。结果表明，该法具有高的脱硅率（＞９９％），高的锌回收率（＞９５％）和令人满意的过虑速率，在实验条件下，未察觉含砷溶液有砷化氢析出。根据实验结果提出了由高硅氧化锌矿制取氧化锌的原则流程。     

高硅氧化锌矿浸出脱硅工艺的研究

在分析原矿特性的基础上,参考高硅氧化锌矿多种浸出脱硅工艺,针对原工艺缺点提出原矿中和脱硅,二次酸浸工艺,取得了酸碱消耗减半,锌浸出率96%的指标。     

电热还原高铝粉煤灰制取Fe-Al-Si合金的试验研究

使用碳管电阻炉在1950～2200℃温度范围内，用焦炭粉还原高铝粉煤灰，制取Fe-Al-Si合金。试验结果表明：只有当还原温度高于2050℃时，高铝粉煤灰中的Al2O3才能显著地还原；Al和Si的收得率皆随还原温度升高而增高；在一定高铝粉煤灰和配Fe量的条件下，还原制取的Fe-Al-Si合金中的Al、Si含量均随还原温度升高而增高；在一定还原温度条件下，还原制取的Fe-Al-Si合金中的Al含量随高铝粉煤灰中的Al2O3含量的增高而增高，Si含量随高铝粉煤灰中的Al2O3含量增高（SiO2含量降低）而降低。     

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%。     

低钙石灰烧结法处理粉煤灰高效提取氧化铝研究

为解决石灰烧结法配钙量高、渣量大和氧化铝回收率低等问题,提出了低钙石灰烧结法从脱硅粉煤灰提取氧化铝的新工艺,并研究了不同配钙比和碱铝比对熟料烧结行为、粉化性能和氧化铝浸出性能的影响。结果表明:低钙石灰烧结法处理粉煤灰烧结熟料主要物相组成为12CaO·7Al_2O_3和γ-2CaO·SiO_2,并含有少量CaO·Al_2O_3、2Na_2O·3CaO·5Al_2O_3、2CaO·Al_2O_3·SiO_2和β-2CaO·SiO_2;提高钙铝比有助于2CaO·Al_2O_3·SiO_2向12CaO·7Al_2O_3和γ-2CaO·SiO_2的转化,从而提高氧化铝浸出性能和熟料粉化性能;提高碱铝比促进2CaO·Al_2 O_3·SiO_2向12CaO·7Al_2O_3和2Na_2O·3CaO·5Al_2 O_3的转化,有利于提高氧化铝的浸出性能,但过高的碱铝比增加熟料中的β-2CaO·SiO_2含量,从而降低熟料粉化性能;在1 350℃烧结1 h的条件下,当钙铝比为1.20、碱铝比为0.15时,脱硅粉煤灰烧结熟料氧化铝浸出率达到90%左右。     

用硫酸从粉煤灰中直接浸出氧化铝

研究了用硫酸直接从循环流化床粉煤灰中浸出氧化铝,考察了温度、浸出时间与硫酸浓度等因素对氧化铝浸出率的影响。结果表明：浸出温度和时间对Al2 O3浸出率影响较大,硫酸浓度影响较小;在浸出温度180℃、浸出时间5 h、液固体积质量比5∶1、硫酸初始浓度3．7 mol/L条件下,Al2 O3浸出率达94．16％,Fe2 O3浸出率为95．1％,其他杂质浸出率都较低。     

粉煤灰提取氧化铝工艺能耗分析

介绍了粉煤灰预脱硅-碱石灰烧结法、盐酸浸取法和硫酸焙烧法提取氧化铝的工艺方法,计算和分析了以上三种工艺的理论能耗。结果表明,三种工艺中预脱硅—碱石灰烧结法能耗最高,为1 707kgce(每吨Al_2O_3,下同),其中烧结工序就占总能耗的53.67%;盐酸浸取法与硫酸焙烧法能耗较低,分别为1 396kgce和1 476kgce,比预脱硅—碱石灰烧结法分别降低了18.3%和13.5%。盐酸浸取法中42.57%的能耗集中在AlCl_3·6H_2O晶体热解工序,而Al_2(SO_4)_3·18H_2O晶体脱水能耗占硫酸焙烧法总能耗的51.38%。     

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。     

高铝粉煤灰钙矿相转化行为研究

从高铝粉煤灰的矿相特性入手,研究转化剂的种类及用量、温度、时间、液固比等对高铝粉煤灰钙矿相转化行为的影响及其反应机理,并提出了高铝粉煤灰制备铝硅合金新工艺。结果表明,高铝粉煤灰中Al2O3和SiO2含量之和达到70%以上,Ca元素主要以CaSO4形式存在,还有一部分以2CaO·Al2O3·SiO2形式存在。粉煤灰中钙矿相转化为碳酸钙后对后续酸浸除杂过程中氧化铝损失影响不大,但能够大幅度提高除钙率。高铝粉煤灰钙矿相转化最佳条件为:转化剂Na2CO3添加量为2倍理论值、转化温度60℃、反应时间1.5h、液固比4,在此条件下除钙率能够达到90%以上。     

粉煤灰硫酸氢铵焙烧法提取氧化铝的研究

通过X射线衍射分析了粉煤灰的物相结构,采用焙烧单因素试验和正交试验探索硫酸氢铵焙烧法提取粉煤灰中氧化铝的工艺条件。结果表明,在硫酸氢铵与粉煤灰质量比为8.5∶1、焙烧温度420℃、焙烧时间60min的条件下,氧化铝的提取率可达84.5%。焙烧后熟料在下述最佳条件下氧化铝的溶出率可达到95.9%:溶出温度90℃,液固比8∶1,搅拌速率400r/min,溶出时间70min。