PDF《粉煤灰酸浸提铝试验条件的优化》

科技导报 2014,

32 (23) www.

kjdb.org 收稿日期: 2014-01-22;

修回日期: 2014-06-27 作者简介: 赵苏, 教授, 研究方向为资源综合利用及材料化学, 电子信箱: [email protected] 引用格式: 赵苏, 刘大为, 赵悦, 等. 粉煤灰酸浸提铝试验条件的优化[J]. 科技导报, 2014, 32(23): 39-44. 粉煤灰酸浸提铝试验条件的优化 粉煤灰酸浸提铝试验条件的优化 赵苏1 , 刘大为1,2 , 赵悦1 , 吕剑1 , 田中心1 1. 沈阳建筑大学材料科学与工程学院, 沈阳

110168 2. 辽宁省水利水电科学研究院检测中心, 沈阳

110003 摘要 摘要 为优化酸浸法从粉煤灰中提取氧化铝的试验条件, 提高酸溶过程浸出率, 降低氟化物掺量, 采用正交试验, 对影响浸出率 的各种因素进行研究.通过优化试验条件, 提高铝的浸出率, 大大降低环境污染.当溶出温度达沸腾、 硫酸浓度为12 mol/L、 固 液比为1 ∶

3、 溶出时间为120 min、 KF和粉煤灰的质量比为4 ∶ 100时, 铝的浸出率可达91.2%.在没有降低浸出率的前提下, 有 毒氟化物的掺量约减少一半. 关键词 关键词 酸浸法;

粉煤灰;

氧化铝;

正交试验 中图分类号 中图分类号 TQ133.1 文献标志码 文献标志码 A doi doi 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.23.005 Research on Optimized Experimental Conditions of Acid Leaching to Extract Alumina from Fly Ash Abstract Abstract Acid leaching is used to extract alumina from fly ash with generally concentrated sulfuric acid as solvent and fluoride as co-solvent. This method has some problems such as low leaching rate, fluoride environmental pollution, etc. The factors influencing the leaching rate with orthogonal test method are studied in this paper. By optimizing the experimental conditions, not only is the leaching rate of aluminum improved but also the environmental pollution is reduced. The results show that when the temperature reaches the boiling temperature of the dissolution, the concentration of sulfuric acid is

12 mol/L, the solid-to-liquid ratio is

1 ∶ 3, the elution time is

120 min, and m(KF) ∶ m(fly ash)=0.04, the leaching rate of aluminum can be up to 91.2%, and the toxic fluoride dosage is reduced by half in the same leaching rate. Keywords Keywords acid leaching method;

fly ash;

alumina;

orthogonal test ZHAO Su1 , LIU Dawei1,2 , ZHAO Yue1 , L? Jian1 , TIAN Zhongxin1 1. Materials Science and Engineering, Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, China 2. Liaoning Province Water Resources and Hydropower Research Institute, Shenyang 110003, China 粉煤灰是工厂排放的废弃物, 随意堆放会造成严重的环 境污染, 对周边居民生活产生健康隐患, 因此研究粉煤灰的 有效利用非常必要[1] .工业生产中主要从铝土矿中提取铝, 但已探明的铝土矿储藏量非常有限, 世界各国正致力于从其 他资源中提取氧化铝[2] .中国氧化铝工业由于铝土矿资源的 限制, 铝用量大, 缺口量大, 需求呈上升趋势[3] .粉煤灰中氧 化铝含量较高, 从粉煤灰中提取氧化铝, 不仅找到了生产氧 化铝的替代资源, 也解决了粉煤灰随意堆放带来的环境问 题, 对氧化铝工业的可持续发展具有重要意义. 粉煤灰中的氧化铝主要以 Al2O3・SiO2 形式存在, 很难用 酸直接溶解, 为打开Si―O―Al键, 需加入一些助浸剂[4] , 如氟 化物, 但氟化物作为助浸剂会造成一定程度的环境污染[5] . 酸浸法提铝虽然工艺较为成熟, 在工业上的应用也较多[6] , 但 这种方法的铝浸出率较低.为解决在酸溶过程中浸出率低、 环保性差的问题, 针对酸浸法从粉煤灰中提取氧化铝的工艺 条件进行优化设计, 以期降低污染, 提高生产效益.