高铝粉煤灰提取氧化铝的研究进展_杨权成

《高铝粉煤灰提取氧化铝的研究进展_杨权成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3期矿产综合利用No．3第20312期年6月M杨权成等高铝粉煤灰提取氧化铝的研究进展ultipurposeUtilizationofMineralResourcesJun．2012殕檰檰檰檰檰檰殕檰檰殕综合评述檰檰檰檰檰檰殕高铝粉煤灰提取氧化铝的研究进展1，22122杨权成，马淑花，谢华，张然，郑诗礼(1.中国矿业大学(北京)，北京100083;2.中国科学院过程工程研究所，北京100190)摘要:高铝粉煤灰是近年来在我国北方地区发现的一种新的粉煤灰类型，其主要特点是粉煤灰中氧化铝的含量高达40%左右。高铝粉煤灰作为一种区别于铝土矿的非传统

2、氧化铝资源，其利用方式一直备受关注。高铝粉煤灰提取氧化铝既能有效降低粉煤灰环境污染，又能缓解我国铝土矿资源短缺问题。实现了粉煤灰的高附加值利用，同时符合国家循环经济的发展要求，相关研究近年来已成为一个研究热点。本文对国内某高铝粉煤灰化学组成、物相组成、粒度组成、形貌等基本特性进行了分析。在此基础上对国内外粉煤灰提铝技术，包括石灰石烧结法、碱石灰烧结法、酸溶法、酸碱联合法等从研究现状、反应原理和技术优缺点等几个方面进行了分析和比较。指出了制约各种方法工业化发展的关键因素。最后结合近年来的研究进展，探讨了今后应解决的关键问题和主要研究方向。关键词

3、:高铝粉煤灰;提取氧化铝;研究进展中图分类号:TD926.4文献标识码:A文章编号:1000-6532(2012)03-03-05［4］粉煤灰是火力发电厂燃煤锅炉排放的废渣，一t。若能将高铝粉煤灰中的Al2O3提取出来，既有般每消耗4t电煤就会产生1t左右的粉煤灰。近年利于我国氧化铝工业的可持续发展，又可解决环境来，由于我国电力工业迅速发展，且燃煤发电比重较污染问题，具有重大的战略意义和生态效益。大(2010年燃煤发电量占全国总发电量的1高铝粉煤灰的特点80.8%)，导致粉煤灰排放量也逐年增加。2010年［1］我国煤炭消费量超过32亿t，其中

4、电力行业耗煤1.1高铝粉煤灰的物质组成约占一半，由此产生的粉煤灰约4亿t，预计到2015粉煤灰的主要化学成分是SiO2和A12O3，二者［2］年粉煤灰年排放量将达到5.5亿t，粉煤灰已成为之和占到80%以上，此外，还含有少量Fe2O3、CaO、我国最大的单一固体污染源。MgO、Na2O、K2O和未燃尽碳等。内蒙古某电厂粉煤由于粉煤灰排放量过大且有效利用不足，我国灰主要化学元素组成见表1。大量粉煤灰处于堆存状态，每年新增粉煤灰1亿t［3］以上，累计堆存量已达到20亿t，对生态环境和人体健康造成了严重危害。近年来，我国发现了一种新型粉煤灰－高铝粉

5、煤灰，Al2O3含量高达40%左右，比普通粉煤灰铝含量高一倍左右，相当于我国中低品位铝土矿Al2O3粉煤灰中的矿物相是在高温燃烧和排灰过程中的含量。据报道仅内蒙古中西部地区煤铝共生矿产形成的，以玻璃质微珠为主，其次为结晶相。玻璃相资源总量超过500亿t，可产生高铝粉煤灰达150亿是高温熔融的粉煤灰在急剧冷却时形成的非晶态结收稿日期:2012-01-06;改回日期:2012-02-09基金项目:863主题项目((2011AA060702);国家科技支撑计划(2012BAF03B01)作者简介:杨权成(1986-)，男，硕士在读，主要从事粉煤灰污

6、染控制与资源综合利用研究工作。·4·矿产综合利用2012年构，粉煤灰中的玻璃相含量较大，一般在50%以上。法上仍然没有大的突破。粉煤灰主要结晶相为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、我国从粉煤灰中提取氧化铝的研究起步较早，方解石等，其中莫来石是主要的含铝结晶相。有研自20世纪50年代就开始了这方面的研究，至今提［5］究表明莫来石主要是原煤中的高岭石、伯姆石等出了碱石灰烧结法、石灰石烧结法、酸浸法、酸碱联经高温转化而形成。不同地区，不同类型的粉煤灰合法等多种粉煤灰提取氧化铝工艺。但直至2006［6］所含的矿物组分有很大的差异。内蒙古某电厂年国内粉煤灰

7、提铝技术才有较大突破。2006年内粉煤灰XRD图谱表明该粉煤灰主要的结晶相为莫蒙古蒙西高新技术集团公司开发的石灰石烧结法联来石、刚玉和石英，在2θ为10～25°范围内宽大的产水泥工艺以及中国大唐集团公司针对其电厂高铝衍射峰表明粉煤灰中玻璃相的存在。粉煤灰的特点开发的预脱硅-碱石灰烧结法提取氧1.2高铝粉煤灰的粒度及形貌化铝联产活性硅酸钙的工艺路线，均已进入工业化［11］粉煤灰粒度特性与其分类及资源化利用密切相生产阶段。关。内蒙古某电厂粉煤灰粒度较细，体积平均粒径2.1烧结法为66.472μm，d(0.1)=6.356μm，d(0.5)=43.

8、323μm，烧结法根据含钙原料的不同可分为两种:石灰d=159.839μm。石烧结法和碱石灰烧结法。(0.9)高铝粉煤灰中的玻璃相微珠、未燃尽的炭粒以(1)石灰石烧