用粉煤灰制备超细氧化铝粉体的实验研究（修改）

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1、利用粉煤灰制备超细氧化铝粉体的研究王炜侯万强张海龙指导教师：阳勇福林海燕洛阳工业高等专科学校材料工程系摘要：利用粉煤灰为原料制备超细氧化铝粉体。给出了采用硅酸二钙晶相转变自粉化、高效分散剂——碳化法从粉煤灰中制备氧化铝方法的工艺路线，确定了从粉煤灰制备超细氧化铝粉体的最佳工艺条件，制备了出了疏松、无团聚的超细氧化铝粉体，粉体平均粒度小于200nm，为粉煤灰的高价值利用开辟了一条新途径。关键词：粉煤灰晶相转变自粉化氧化铝PreparationofUltrafineAluminumOxidefromFly-ashAbstract:Ultrafinealuminumo

2、xidewassuccessfullypreparedbyuseofflyash.ItalsopresenttheprocessofC2S(2CaO·SiO2)crystalphasetransferandself-powder、highefficientdisperser――carbonizemethodsforthepreparationofaluminumpowderfromflyash,andconfirmedtheoptimumconditionofabstractingaluminumoxidefromflyash.Theloose,non-reun

3、iteandultrafinealuminumhydroxidepowdersarepreparedandtheaveragediameterofpowdersislessthan200nm.Thisisanewwayforthehighvalueusageofflyash.Keywords:flyashcrystalphasetransferself-powderaluminumoxide1、引言粉煤灰是燃煤电厂排出的废渣。我国有丰富的煤炭资源，近期电力工业的发展，仍然是以燃煤火力发电为主。由于火电厂规模的不断扩大，导致了粉煤灰排放量的急剧增长。2005年粉煤

4、灰排放量已超过3亿吨，冲灰用水量和贮灰场占地分别达到10多亿t和40多万亩。对我们这个水资源缺乏，可耕地人均占有率很低的国家来说，切实有效地加强粉煤灰的综合利用已成为目前电力行业乃至全国面对的一大迫切问题。粉煤灰中的氧化铝含量一般可达到22-35%，是一种很好的制备氧化铝的资源。但目前粉煤灰绝大多数都是用来生产砖、空心砌块、加气砼等，甚至不少地区用来作路基填料，这其实是对粉煤灰中铝资源的巨大浪费。本课题利用粉煤灰制备高纯超细氧化铝，用来对陶瓷、橡胶、特种工程塑料等传统材料进行改性处理，可使陶瓷、橡胶、特种工程塑料的耐热冲击性提高1-2倍，强度和韧性提高170%，

5、产品光洁度得到极大改善，产品具有很强的市场竞争力；用于生产集成电路基片，可使基片的热稳定性提高2-3倍，平整度提高1.5倍，此行业年需求量不少于5000吨超细氧化铝；由于纳米氧化铝耐高温、抗氧化等优良性能，在人工晶体、高效催化剂、涂料、高温陶瓷、密封粘结剂、医药、激光材料、屏蔽材料等领域有着广泛的用途，用量十分大，市场前景十分广阔。本技术的实施，使粉煤灰不再是污染环境的废弃物，而成为一种高价值的资源，具有显著的经济效益和社会环境效益。2、主要原材料、实验方法与技术路线2.1主要原料2.1.1粉煤灰：洛阳首阳山电厂排出的废渣，其化学组成示于表1。2.1.2石灰石：

6、洛阳附近石灰石矿山采集，其化学组成示于表1。表1主要原材料的化学组成（单位：%）试样SiO2Al2O3Fe2O3K2O+Na2OCaOMgOLoss粉煤灰55.0825.045.312.555.651.161.07石灰石2.812.621.58-49.020.5443.62.2实验方法将粉煤灰与石灰石碎粒在105℃烘干1小时，并磨细到通过0.08mm方孔筛的筛余小于8%，按拟定的CaO/SiO2配料比，加水成小球，并按拟定的粉煤灰活化、自粉化条件处理粉煤灰；用8%的Na2CO3液从活化粉煤灰自粉化料中提取Al2O3，并按拟定的碳化温度、碳化时间、碳化速度等制备超

7、细Al2O3，并对Al2O3进行粒度测定。2.3实验技术路线生态化利用粉煤灰制备超细Al2O3工艺流程如图1所示。图1生态化利用粉煤灰制备超细Al2O3工艺流程示意图3、实验结果与讨论3.1粉煤灰中Al2O3的活化用X射线衍射法对火电厂排出的废渣粉煤灰的矿物组成进行分析，试样中的主要矿物相为莫来石（３Al2O3·２SiO2）和石英（SiO2）。由于莫来石中的Al2O3的活性差，直接采用酸法、碱法从莫来石中提取氧化铝均很困难。为从粉煤灰中提取氧化铝，需将粉煤灰进行处理，使莫来石中的Al2O3成为活性氧化铝。为使粉煤灰中的氧化铝活化，我们在粉煤灰中加入一定量的石灰石

8、并在高温下煅烧，使粉煤灰