粉煤灰提取氧化铝工艺能耗分析

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2017.01.010粉煤灰提取氧化铝工艺能耗分析白旭阳，蒋开喜，蒋训雄，汪胜东，范艳青（北京矿冶研究总院，北京100160）摘要：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，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1707kgce(每吨Al2O3，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1396kgce和1476kgce，比预脱硅—碱石灰烧结法分别降低了18.3%和13.5%

2、。盐酸浸取法中42.57%的能耗集中在AlCl3·6H2O晶体热解工序，而Al2(SO4)3·18H2O晶体脱水能耗占硫酸焙烧法总能耗的51.38%。关键词：粉煤灰；氧化铝；碱法；酸法；能耗中图分类号：TF821文献标志码：A文章编号：1007-7545（2017）01-0000-00EnergyConsumptionAnalysisforAluminaExtractionfromCoalFlyAshBAIXu-yang,JIANGKai-xi,JIANGXun-xiong,WANGSheng-dong,FANYan-qing(BeijingGenera

3、lResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100160,China)Abstract：Techniquestoextractaluminafromflyashwithpredesilicationandsoda-limesinteringprocess,hydrochloricacidleachingprocess,andsulfuricacidroastingprocesswereintroduced.Thetheoreticalenergyconsumptionofeachprocesswascal

4、culated.Theresultsindicatethatenergyconsumptionofpredesilication-soda-limesinteringprocessis1707kgce(foronetonAl2O3)and53.67%ofthewholeenergyconsumptionconcentratesinsinteringprocess.Hydrochloricacidleachingprocessandsulfuricacidroastingprocessconsumelessenergy,withenergyconsumpt

5、ionof1396kgceand1476kgcerespectively,whichdropsby18.3%and13.5%respectivelycomparedtopredesilication-soda-limesinteringprocess.Inhydrochloricacidleachingprocess,pyrolysisenergyconsumptionofaluminumchlorideaccountsfor42.57%ofthetotalenergyconsumption,whiledehydrationprocessofalumin

6、umsulfatetakesup51.38%ofthewholeenergyconsumptioninsulfuricacidroastingprocess.Keyword：coalflyash;alumina;alkalineprocess;acidprocess;energyconsumption粉煤灰是煤炭燃烧过程排放的固体废弃物，是我国当前排量较大的工业废渣之一，排放的大量粉煤灰若不加以处理，不仅占用土地，还会导致严重的环境污染。目前，我国粉煤灰的利用已得到一定发展，但并没有实现其高附加值应用。我国粉煤灰中氧化铝的含量较高，平均含量在17%~35

7、%[1]，部分地区氧化铝含量甚至超过40%[2]，达到我国铝土矿中氧化铝的边界品位，因此，粉煤灰被认为是一种潜在的铝资源。从粉煤灰中提取氧化铝，不仅可以减少粉煤灰堆存造成的土地占用和环境污染问题，还可以缓解我国铝土矿资源不足的现状，对降低我国铝土矿对外依存度具有积极意义。1粉煤灰提取氧化铝工艺介绍利用粉煤灰提取氧化铝技术可以追溯到20世纪50年代。截至目前，国内外学者针对粉煤灰提取氧化铝做过大量研究工作，主要方法包括预脱硅—碱石灰烧结法、盐酸浸取法和硫酸焙烧法[3]。1.1预脱硅—碱石灰烧结法目前世界上炼铝所需Al2O3几乎全部由碱法生产，因此粉煤灰提取

8、氧化铝研究中碱法最容易被采用，研究也较为详细。预脱硅—碱石灰烧结法是由大唐国际再