粉煤灰焙烧活化过程中矿物质变化规律
2018-12-27,,,,,
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(德州学院 化学化工学院,山东 德州 253023)
0 引 言
目前我国电厂每年排出粉煤灰达到6亿多t[1],粉煤灰的排放占用大量土地,同时对生态和环境造成严重破坏。粉煤灰综合利用一直是人们所关注的问题,粉煤灰主要成分为SiO2和Al2O3,其中Al2O3含量可达20%~40%,甚至更高,我国是铝土矿资源短缺的国家,严重制约了我国氧化铝工业的发展,粉煤灰提铝可以变废为宝,具有重要的现实意义和工业价值[2]。
粉煤灰中硅含量影响铝的浸出效果,目前主要通过粉煤灰焙烧活化来提高铝的浸出效率。第1种方法是石灰石焙烧法,薛淑红[3]将石灰与粉煤灰在1 300 ℃焙烧后,氧化铝的溶出率达到90%以上;唐云等[4]考察了石灰烧结条件对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响,影响顺序为碱比>烧结温度>钙比>烧结时间;Zhang等[5]考察了微波对石灰石焙烧活化粉煤灰的影响,微波可降低400 ℃烧结温度,同时减少20倍的活化时间。第2种方法是碳酸钠焙烧法,张凤霞等[6]研究表明,碳酸钠与粉煤灰的活化反应温度高于700 ℃时,粉煤灰中大部分的石英和莫来石得到活化,有利于下一步的提取;王金磊等[7]考察了碳酸钠与粉煤灰900 ℃烧结样中铝、铁、硅的酸浸规律;代红等[8]研究了粉煤灰碳酸钠烧结工艺中影响锂浸出规律,锂浸出率可以达到65%;刘能生等[9]研究了粉煤灰碳酸钠焙烧与酸浸提铝的动力学,酸浸后铝浸出率超过94.99%,活化过程符合 Crank-Ginstling-Braunshtein模型,表观活化能为117.06 kJ/mol,活化反应受固膜扩散控制;缪应菊等[10]以碳酸钠为活化剂活化粉煤灰,考察碳酸钠和粉煤灰体系的含水量、粒度、质量配比、升温方式等对活化效果的影响,活化温度和体系质量配比是主要因素。第3种……
