粉煤灰综合利用 2015NO.6 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 试验与应用 粉煤灰分解试验研究 Research on The Deposition Experiment of Fly Ash 胡彩华，肖景波，郭捷 (南阳东方应用化工研究所，河南南阳473000) 摘要：试验以卤系复合制剂为活化剂，采用酸碱交替分解，互为活化分解模式处理粉煤灰.在常压条件下以硫酸 浸出其中的铝和铁，以氢氧化钠浸出其中的硅.试验考察了酸浸过程分解级数、粉煤灰细度、配料固液比、硫酸用量、反 应温度对粉煤灰中Al2O3、FE2O3分解率的影响；碱浸过程氢氧化钠用量、配料固液比、反应时间、反应温度对粉煤灰中 Si02分解率的影响，确定了最佳优化工艺条件.在优化工艺条件下，Al203、F203、Si02的分解率在95%、92%和90% 以上. 关键词：粉煤灰；分解；研究 中图分类号：TQ031 文献标识码：A 文章编号：1005-8249(2015)06-0026-05 粉煤灰是燃煤电厂等排放的固体废弃物，也是我 碱法工艺的优点是铝元素分解率相对较高，不足 国排放量最大的工业固体废渣.其主要成分是SO2 是流程长，耗能高，石灰石及纯碱耗量大，处理成本高， Al2O3 Fe2O3和未燃尽C 此外还有少量的Mg、Ti、K、 且对硅、铁等元素未能综合利用，二次残渣产生量大， Na、P、S的氧化物以及稀有金属氧化物等.采用湿法 经济与环境效益不乐观等. 冶金工艺由粉煤灰制备氧化铝和白炭黑是粉煤灰高附 酸法工艺主要优点是流程简单，能耗较低，可有效 加值化、精细化综合利用的主要方向，也是近年来学术 实现铝、硅分离，硅组分可用于生产高附加值的无机硅 及产业界研究、关注的热点. 化合物，存在的不足是铝分解率偏低.以氟化物（氟 将粉煤灰中的有价元素分解并溶出是实现对其高 化铵、氟化钠等)作助溶剂虽可提高铝的溶出率，但会 附加值、精细化综合利用的基础和前堤.粉煤灰的物 增加处理成本.如果能够解决有价元素溶出率偏低的 相组成主要有莫来石(3Al2032Si02)晶相、硅铝酸盐 问题，酸法工艺将是一种较为理想的粉煤灰分解方法. 玻璃相，其它还有石英(SiO2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁 为了克服己报道工艺存在的不足，寻找一条切实 矿(Fe304)、刚玉(a-Al203)等.其中的硅和铝主要 可行的粉煤灰分解新方法，笔者以酸法工艺为基础，开 赋存于以Si-O-A1键结合而成的非活性莫来石中. 展了酸碱联合法分解粉煤灰新工艺的研究. 莫来石是一种链状结构硅酸盐，常温下既不溶于 1试验 酸，也不溶于碱，低于1200℃时性质稳定，受热也不会 发生分解，因此，要分解、分离粉煤灰中的硅、铝等有价 1.1试验原理 元素，首先要破坏莫来石的Si-O-Al键以提高其化学 将粉煤灰与配料液混合，加人活化剂，再以硫酸在 活性. 常压条件下对粉煤灰进行酸浸，使其中的莫来石结构 目前己报道的粉煤灰分解方法有碱法、酸法及酸 及非晶态硅酸盐结构受到破坏，铝、铁等金属元素转化 碱联合法.碱法工艺有石灰石烧结法1、碱石灰烧结 为相应的硫酸盐而被溶出，同时使硅的化学活性得以 法21、预脱硅碱石灰烧结法3等，酸法主要有酸浸 提高.将酸浸料浆分离，获酸浸出液和主要成分为 法[4、硫酸铵烧结法[5和酸碱联合法[6]. SiO2的酸浸残渣.酸解残渣与氢氧化钠反应，使其中 的SiO2分解并转化为水玻璃而溶出，同时使酸浸过程 收稿日期：2015-06-27 因受铝硅氧网络聚合体的影响未被分解的铝、...
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