酒钢集团某电厂低铝粉煤灰综合利用技术研究

《酒钢集团某电厂低铝粉煤灰综合利用技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号:P6210710-2015127062硕士学位论文酒钢集团某电厂低铝粉煤灰综合利用技术研究巩睿鹏导师姓名职称潘爱芳教授申请学位类别工学硕士学科专业名称矿产普查与勘探论文提交日期2018年4月20日论文答辩日期2018年5月27日学位授予单位长安大学ResearchonComprehensiveUtilizationofLowAluminumFlyAshinaPowerPlantofJiuquanIronandSteelGroupAThesisSubmittedfortheDegreeofMaster

2、Candidate：GongRuipengSupervisor：Prof.PanAifangChang’anUniversity,Xi’an,China摘要我国因燃煤发电每年排放的粉煤灰达5亿吨以上，占用大量土地，严重污染环境，成为各级政府极为关注的大宗固废重点处置和资源化利用对象之一。排放的粉煤灰中，大部分为低铝灰，而目前粉煤灰高效资源化开发利用研究针对的主要是高铝灰。本文依托“粉煤灰提取氧化铝和微细硅酸技术研究”课题，以酒钢集团某电厂低铝粉煤灰为对象，通过化学全分析、X射线衍射、扫描电镜、差热分析等手段

3、，对其物化特征及矿物学特征进行了系统分析研究。在此基础上，基于预脱硅+两组分烧结法开展了低铝粉煤灰综合利用的工艺技术试验，主要取得以下成果：1、酒钢集团电厂粉煤灰具有低铝、高硅、中高钙特征，其中Al2O3含量为14.92%、SiO2含量为45.62%、CaO含量为13.96%、Fe2O3含量为10.79%、MgO含量为2.30%、A/S为0.35；粉煤灰中晶相矿物主要为莫来石、石英、赤铁矿、磁铁矿、石墨等，非晶相主要为铝硅质玻璃体。2、试验结果表明，采用预脱硅+两组分烧结法，可以将该类粉煤灰转化为氢氧化铝、

4、石膏、净水剂、硅胶等产品，且无二次废渣排放，可实现其高效资源化综合利用。具体工艺过程包括预脱硅、中温活化、水浸、酸浸、净水剂制备等主要阶段。3、通过试验确定的各工艺环节最佳工艺参数为：1）粉煤灰预脱硅阶段：粉煤灰与助剂NaOH的质量配比为1:1；预脱硅低温活化温度为100℃，活化时间为30min；预脱硅低温活化样碱浸溶液浓度为5%，液固比为10，碱浸时间为60min，碱浸温度为100℃；预脱硅阶段SiO2提取率为69.46%，Al2O3提取率为12.82%。预脱硅粉煤灰中Al2O3含量为23.61%、SiO

5、2含量为25.38%、CaO含量为11.79%、Fe2O3含量为17.98%、MgO含量为2.78%、A/S为0.93，表明预脱硅后其中的SiO2组分大幅减少，Al2O3含量大幅升高，A/S提高了2.6倍以上；预脱硅粉煤灰物相主要组成为莫来石、石英、赤铁矿、磁铁矿、方解石、非晶相及铝硅酸钠。2）预脱硅粉煤灰烧结活化及水浸阶段：预脱硅粉煤灰烧结活化样与Na2CO3的活化配比为1.0:1.2，活化温度为920℃，活化时间为30min；烧结熟料的水浸溶出液固比为10，溶出温度为70℃，溶出时间为10min；循环溶

6、出11轮后，如以粉煤灰为对象，则Al2O3的溶出率为41.52%，如以预脱硅粉煤灰为对象，则Al2O3的溶出率为57.67%。3）预脱硅粉煤灰烧结熟料水浸残渣酸浸阶段：以硫酸为浸取剂，硫酸浓度为3mol/L，酸浸固液比为1/10；分离硅胶的陈化时间为40min，陈化温度为99℃；酸浸循环9轮后，I如以粉煤灰为对象，则Al2O3的溶出率为41.82%，如以预脱硅粉煤灰烧结熟料水浸残渣为对象，则Al2O3的溶出率为66.38%。4）聚合硫酸铝铁净水剂制备阶段：反应体系pH为4，反应温度为75℃，反应时间为3h；

7、当净水剂投加量为4ml/20ml污水，静置时间为80min，在弱酸和弱碱环境下净水剂的去浊率可达90%以上。4、工艺技术与经济可行性分析表明：该工艺不仅具有能耗低、产品经济价值高、技术可行等优势，而且本技术的产业化能有良好的经济效益和社会效益。其中利用本工艺处理1t粉煤灰，需消耗苛性碱0.14t，硫酸1.06t，水6.91t，能量8.75GJ，可得到硅胶0.57t、净水剂0.34t、硫酸钙、镁0.41t、氧化铝0.06t，成本1540.57元（未考虑人工、设备、场地及税率等费用），利润1104.13元。关键

8、词：低铝粉煤灰，矿物学特征，硅胶，净水剂，活化，两组分烧结法IIAbstractChina'scoal-firedpowergenerationdischargesmorethan500milliontonsofflyasheveryyear,occupiesalargeamountofland,andseriouslypollutestheenvironment.Ithasbecomeoneofthemaint