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结晶氯化铝脱水分解试验研究

2020-09-02侯凤云沈建航钱永康王会宁刘悦李阳

能源与环境 2020年4期

侯凤云 沈建航 钱永康 王会宁 刘悦 李阳

(1北京航天动力研究所 北京 100076 2东方电气洁能科技成都有限公司 四川成都 610000)

粉煤灰是火力发电厂锅炉内细煤粉燃烧之后产生的副产物,也是中国最大的单一来源的固体废弃物[1]。从粉煤灰中提取氧化铝将会提高粉煤灰的附加值,对缓解我国铝土矿资源匮乏的问题具有重要的战略意义[2-4]。如何选择一条合适的生产工艺,提取粉煤灰中的氧化铝,成为了国内外专家、学者研究的重点。目前,从粉煤灰中提取氧化铝的方法有:石灰石烧结法、酸浸取法、碱溶法、硫酸铵烧结法等[5],其中酸浸取法是采用盐酸高温溶出等方法将灰中的活性氧化铝转变成结晶氯化铝[6],再将结晶氯化铝脱水分解生产氧化铝,目前结晶氯化铝脱水分解的具体过程研究尚未见报道。为此,本文开展了结晶氯化铝脱水分解生产氧化铝的试验研究,以期为粉煤灰酸法生产氧化铝的工业化应用提供基础数据和依据。

1 试验

1.1 物料特性

物料来自于酸法中浓缩结晶后产生的六水结晶氯化铝(AlCl3·6H2O),具体物料组成及物性如下。

(1)原料组成:试验物料组成见表1。

(2)温度:10~30 ℃。

(3)粒度:0.2~0.5 mm。

1.2 试验装置

试验物料以流态化形式在试验装置内反应分解,试验台的工作原理及实物如图1、2所示。该试验台主要由气体预热器、两段式加热炉、固定式反应器和快装式反应器组成。气体预热器利用1台卧式加热炉,在炉膛里填充金属丝用于加热流化风。两段式加热炉上下加热段温度可独立控制,在本试验中,上段加热炉用于控制反应器内部温度,下段加热炉用于控制流化风温度。……

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