煤矸石中提取铝的工艺探讨.pdf

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1、第33卷第3期非金属矿V_o1．33NO．32010年5月Non—Meta1licMinesMay，2010煤矸石中提取铝的工艺探讨崔树军张庆甫张建云谷立坤(河南工程学院资源与环境工程系，郑州451191)摘要本实验探讨了以煤砰石为原料制备硫酸铝的工艺方法。研究表明，煤矸石经800~C高温活化脱碳后，以1：2的硫酸浸取5h，铝的溶出率可达89．6％。关键词煤矸石硫酸铝酸浸法中图分类号：TD849．5文献标识码：A文章编号：1000-8098(2010)03-0025-03MethodforExtractandRecoverAIfromCoalG

2、angueCuiShujunZhangQingfuZhangJianyunGuLikun(Departmentofenvironmentandrecource，HenanInstituteofEngineering，Zhengzhou451191)AbstractGanguesampleshadbeentriedtoproduceA12(so4)3inthisarticle．Intheexperiments，carboninthecoalganguesampleshasbeenremovedat800~Candthenthegangueisdi

3、ppedinsulfuricacidfor5h．ThepercentofAl—recoveryismorethan89．6％．Themethodischaracterizedbyitshighefflecentrecovery．KeywordscoalgangueAI2(so4)3aciddippingmethod煤矸石是煤矿生产过程中的垃圾，是主要的煤机，搅拌机。系固废，在很多矿井周围都存在着堆积如山的煤矸1．3试剂浸取试剂：1：1盐酸(蒸馏水稀释一倍石，既污染环境，又占据着大片土地，全国煤矸石总的浓盐酸)，1：2硫酸(蒸馏水稀释2倍的浓硫酸

4、)，逆堆存量约45亿t『1】，环境污染大，资源浪费严重。煤王水(浓硝酸：浓盐酸=3：1)；铝测定试剂：l0％磺矸石中存在着大量的铝元素，氧化铝的含量占到基水杨酸，0．02mol／LCuSO4，0．02mol／L乙二胺四乙酸25％左右，是一种可以利用的资源[3-4]，利用后既解(EDTA)，1：1盐酸，1：1氨水，pH值为5．0的醋酸一决了煤矸石中占地和环境污染的问题，同时又变废醋酸钠缓冲溶液，PAN指示剂。为宝创造出更多的经济效益[2,6-8]o煤矸石经硫酸浸1．4实验方法称取适量经烘干处理后的煤矸石样取可制备硫酸铝，后者是常用的絮凝剂，多用于

5、污水品，置于一定温度下的马弗炉内高温焙烧，烧结物在处理。一定温度下用一定量的硫酸浸取，试验焙烧温度、焙本实验对郑州矿区某矿煤矸石进行了分析和研烧时间、酸度、浸取温度、浸取时间等因素对铝的浸取究，经多次实验，在最佳条件下，铝溶出率可稳定达到率的影响，拟定煤矸石中铝的最佳浸取条件。铝的测89．6％，制备出的硫酸铝纯度可达95％，为煤矸石的开定方法：EDTA连续测定法。发和利用提供了新的思路。2实验结果及分析1实验部分2．1活化温度的影响煤矸石不经活化处理直接用1．1材料郑州某矿块状煤矸石，粉碎至40目，其成浓硫酸、逆王水加热浸取煤矸石2h，其溶出率

6、很低，分组成见表1。只有3．6％。分取50g40目的煤矸石于磁蒸发皿中表1煤矸石的组成成分在400oC、600oC、800~C、l000℃、l200℃的高温炉中烧成分A12O3Fe203CaOMgOSiO2C5h，冷却后分取10g加入1：2的硫酸浸取5h，结果含量20~221~30．3-150．54o~5010见表2。稀土元素YLaCeNd表2活化温度对溶出率的影响含量／×l26．7269．17130．955．12活化温度／~C400600800100012001．2仪器及设备马弗炉，酸度计，电子天平，粉碎A1的溶出率66．7354．2089．

7、601．792．16根据表2数据作出溶出率和温度关系图，见图1。收稿日期：2010．04．02煅烧温度超过500~C时，煤矸石中的A1203~2SiO2"2H20基金项目：河南省教育厅自然科学研究计划项目(2009B610004)河南工程学院工程技术研究中心建设项目(2009ETRCHNIE02)。组分开始脱掉部分羟基，由结晶态转变为非晶态；一25一第33卷第3期非金属矿201O年5月100700~C时活性达到最高。1o00℃后，形成新物相y-A1O380和莫来石相，使铝的溶出量迅速降低。斛60丑飑40200垂ZU2104Ub0(6010U90

8、100浸取温度／℃图3浸取温度与溶出率关系-2—01温度／℃2．5酸度的选择浓硫酸比重大，成粘稠状，太浓不图1活化温度与溶出率关系宜搅拌，且也难以溶解