粉煤灰中稀土元素的酸溶特性

准格尔矿区黑岱沟露天煤矿燃煤中含有丰富的稀土元素,且在其燃烧产物粉煤灰中进一步富集,使得粉煤灰成为潜在的稀土资源。而研究粉煤灰中的稀土浸出特性,是从粉煤灰中提取稀土必不可少的环节,对于粉煤灰中稀土的提取具有重要的参考价值。文章研究了黑岱沟露天煤矿燃煤及燃煤产物粉煤灰的特性,以及采用盐酸浸出粉煤灰中的稀土元素的规律。研究结果表明,黑岱沟露天煤矿燃煤主要由硅、铝、铁等组成,其中氧化铝含量为18.66%,氧化硅含量为12.79%,稀土元素含量为144.93×10^-6,灰分为32.74%。燃烧后产生的粉煤灰中氧化铝含量可达50%,稀土氧化物含量则富集到939.12×10^-6,其中轻稀土主要存在于粉煤灰中的非晶态物中或以独立的化合物形式存在,少量存在于晶体矿物,而重稀土则主要存在于晶体矿相中,较难溶于酸,在150℃、150 min、盐酸浓度为25%,固含为18.62%的条件下,轻稀土与重稀土的平均溶出率分别为90%与60%。     

粉煤灰酸法提取氧化铝蒸发母液回收氯化铝工艺研究

在粉煤灰盐酸法提取氧化铝蒸发结晶工序中,由于氯化铝溶液多次循环蒸发,引起蒸发母液中钙、镁、硅、磷等杂质离子的富集,当母液中杂质离子的浓度达到一定程度时需将部分氯化铝蒸发母液外排,这将会造成15%~20%原料铝的损失。利用氯化氢气体盐析结晶技术对蒸发母液进行处理,通过两级盐析结晶和浓盐酸洗涤,不仅实现了回收蒸发母液中氯化铝的目的,还提高了六水氯化铝晶体的纯度,使回收的氧化铝纯度达到99.38%,同时氧化铝中氧化钙、氧化镁、五氧化二磷的质量分数分别降低至2.680×10^-5、2.849×10^-4、2.051×10^-4。提出了蒸发母液回收氯化铝工艺路线,此流程可完全并入现有粉煤灰盐酸法提取氧化铝工艺的主流程。     

高硅渣碱熔水热合成13X分子筛及吸附铅铜锌离子研究

准格尔地区矸石电厂的循环流化床粉煤灰可通过“一步酸溶法”工艺提取出冶金级氧化铝。以提铝后高硅尾渣为原料采用碱熔融-水热工序合成了13X分子筛，详细考察了碱渣质量比、添加水量、合成温度对13X分子筛合成的影响，开展了13X分子筛对铅、锌、铜单组分溶液的吸附测试。研究表明：碱渣质量比为2.25、添加水量为35 mL和合成温度为90℃时，13X分子筛样品的晶粒尺寸为3～5μm，表面粗糙、呈八面体、比表面积为592.1 m²/g。吸附测试证实：当溶液pH≥6.52时，Pb²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺的去除率均达到99%，相应的饱和吸附量分别为35.82、49.18、41.19 mg/g。由此可见利用高硅尾渣合成13X分子筛在重金属废水处理方面具有较好的应用前景。