朱士飞， 吴 蒙 ， 张谷春， 柯 妍

(1.江苏地质矿产设计研究院，江苏徐州 221006； 2.中国煤炭地质总局煤系矿产资源重点实验室，江苏徐州 221006)

0 引言

随着我国火力发电的快速发展，粉煤灰每年的排出量高达1.6亿t，这些粉煤灰的囤积不仅造成严重的环境污染，而且危害人类的健康，消耗大量的资金[1-2]。而粉煤灰中的主要化学成分是Al2O3、SiO2和Fe2O3[3]，以其为原料提取氧化铝，既能拓宽氧化铝的来源渠道，缓解铝土矿的加速枯竭，也能防止环境的污染，使之“变废为宝”，成为有用资源，从而摆脱以往我国粉煤灰综合利用的尴尬处境，为我国铝土矿资源找到优秀的替代品。

关于粉煤灰中提取氧化铝，国内外相关学者开展了一系列相关研究[4]。目前，主要包括碱法[5-8]、酸法[9-13]、酸碱联合法[14-15]、烧结淋溶法[16-18]和铵法[19-21]。基于前人研究成果，本文论述了粉煤灰利用方向以及制取氧化铝的方法及进展。

1 粉煤灰的综合利用

近年来，我国粉煤灰产量不断攀升，2013年粉煤灰的产生量约5.8亿t[22]，到2020年，总累积堆存量已达到30亿t[23]。

图1 粉煤灰主要利用途径Figure 1 Main utilization ways of flyash

我国粉煤灰主要用于制作水泥、混凝土、墙体材料、筑路、农业和高附加值材料[22，24-26](图1)。与粉煤灰在传统的建筑、建设及农业领域应用相比，提取氧化铝是将粉煤灰作为一种二次资源的高附加值利用，目前尚于试验开发阶段。不过一些国家已经从高铝粉煤灰中提取了铝硅等主量元素和镓、锗、镍、钒等微量元素，实现了粉煤灰资源的综合利用[15]。

2 氧化铝提取的工艺技术

近年来，国内外学者对粉煤灰提取氧化铝提出了大量的研究方法及工艺，然而大部分工艺尚处于实验阶段，工业化应用相对较少，相关工艺技术的优缺点如表1所示。……