PDF《粉煤灰酸浸提铝试验条件的优化》

此外, 温度升高使Al― O―Si 键的断裂速度加快, 玻璃体状态中的氧化铝更容易被 浸出.温度升高到沸腾温度时, 反应速率最大, 铝的浸出率 也达最大值.因此, 浸出温度为体系的沸腾温度较为合理. 由于体系的沸腾温度与硫酸浓度、 硫酸体积、 固液比有关, 因此, 在配料比不同的情况下, 沸腾温度应按具体情况而定. 故在正交实验过程中的温度为体系的沸腾温度. 2.3.2 硫酸浓度的影响 在体系温度达沸腾、 时间为

120 min、 固液比为

1 ∶

3、 KF 和粉煤灰质量比为

4 ∶

100 的条件下, 研究硫酸浓度对铝浸出 率的影响, 结果如图5所示. 从理论分析可知, 用浓硫酸直接浸取, 化学反应速率最 大, 反应最激烈, 浸出率有所增大, 节省反应时间.但过高的 硫酸浓度会增大生产成本, 浓酸腐蚀性增强对设备的要求提 高, 还容易对环境造成污染[16] . 如图

5 所示, 当硫酸浓度较小时, 氧化铝的浸出率较小. 硫酸浓度达12 mol/L 时, 铝的提取率超过91%.而继续增大 硫酸的浓度, 铝的浸出率增大幅度较小.因为体系中硫酸浓 度比较小时, 铝盐与酸溶出反应的速度缓慢, 在相同时间内, 只有少量玻璃体状态的铝发生反应进入到溶出液中.当硫 酸浓度达到一定值以后, 高浓度的硫酸在沸腾温度的情况 下, 会加快反应速率, 使Al―O―Si 键在此作用下顺利打开, 铝盐溶解在溶出液中, 因此铝的浸出率随硫酸浓度的增大而 逐渐增大;

随着硫酸浓度的逐渐增大, 浓度对浸出率的影响 会减小.为节省资源, 试验选用12 mol/L的硫酸进行. 2.3.3 固液比的影响 在体系温度达沸腾、 浸出时间为

120 min、 硫酸浓度为

12 mol/L、 KF和粉煤灰质量比为4 ∶ 100的条件下, 研究固液比 对铝浸出率的影响, 结果如图6所示. 当固液比太小时, 粉煤灰中的铝不能充分反应, 会降低 铝的浸出率.试验发现当固液比为

1 ∶ 0.5 时, 反应容器内溶 液难以搅拌, 生成了黏度大的糊状物, 以致试验无法继续进 图6 固液比对铝浸出率的影响 Fig.

6 Influence of solid-liquid ratio on aluminum leaching recovery ........