粉煤灰的精利用-提铝

2007年第3期内蒙古石油化工粉煤灰的精利用一提铝郑红娜(内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010051)摘要:介绍了粉煤灰当前的资源穊况与环境危害,结合其目前的利用现状探讨了粉煤灰的应用前景,并著重阑述了粉煤灰的高级利用——石灰石烧结法提取Al2O3关键词:粉煤灰;提铝;精利用;石灰石烧结法粉煤灰资源丰富,产量大而集中,电厂每烧1t烧结时需加入大量昂贵的碳酸钠,碱消耗量大,而氧煤,平均产生粉煤灰280kg,我国火电厂粉煤灰排放化铝的回收率低。因此,从经济上看,用碱石灰处理量很大口,随着电力事业的不断发展,其排放量还将这类原料是不利的。用石灰烧结法处理这类原料时,逐年增加,废弃的粉煤灰既占用土地,又污染环境,在生料的配制和烧结过程中,不添加价格昂贵的碳其中所含的有害成分又会危及生物及人体健康。但酸钠,而所得热料中的Al2O3,在溶出时同样可以转粉煤灰是废物也是宝物。目前,粉煤灰在建材、建工、入溶液,借此与SiO2固体杂质分离,因而碱消耗较筑路、大坝、回填等方面大量应用,这属于粗利用。由少。从原则上看,它比碱石灰烧结法更能较为合理的于粉煤灰中含有大量氧化铝和一些较为有价值的稀解决从一水硬铝石、煤矸石、粉煤灰这类高硅低铝原有金属,若能将其提取利用,则既可实现废物的回收料中提取氧化铝的问题。但到目前为止,石灰石烧结利用又可解决我国氧化铝生产资源缺乏的难题法实际上还没越出实验研充范围,且关于这方面的此,对粉煤灰进行系统研究与开发利用,是关系经济报道甚少。波兰 grzimek教授在50年代开发了利用建设与环境保护的重大问题。当地粉煤灰和石灰石生产氧化铝和水泥技术,为高由于资源短缺等原因,国外从60~70年代起就铝粉煤灰工业性开发指明了道路,我国有关部门也投入力量研究从飞灰中提取有用物质,主要是提取曾派人员赴波兰考察但迄今为止,该法在我国尚金属,特别是提取铝2,这属于精利用或高级利用。未实现工业化或半工业化。因此本文主要对石灰石近年来,我国也开始了精利用的研究,主要是提铝的烧结法进行探讨研究:。从粉煤灰中提取铝的方法已报道的有:碱石灰石烧结法既可以避免酸法的腐蚀设备、污沥滤法,酸沥滤法,烧结一沥滤法和气一固反应法。染环境、产品质量不合格等缺点,又不像碱石灰烧结酸法因其耗酸大,分离操作复杂,成本较高,提取率法那样只适合于处理高品位铝土矿,且在烧结时也低而未得到广泛应用用碱石灰烧结法能耗大,且在无需加入碳酸钠,石灰石烧结法是处理粉煤aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaanmaaaaaaaaaaaa用要做到让农民较容易认识和掌握应用。这可在经类人才的教育,以农科院为带头,推动全省农业信息济比较发达地区,如珠江三角洲地区建立信息农业化的普及教育,逐步培养一支适应农业信息化发展的实验基地,集中力量,参照国际先进的信息化标准的专业队伍进行实验性示范建设,慢慢再向农村、农民逐步推总之,在农业和农业科学技术的发展中,中国应广,要配置足够的专家、技术人员给农民深入浅出地该实施信息跨越战略确立信息强国的路线,发挥农讲解和亲自示范,务求让农民认识该项技术的价值,业信息化和农业现代化的叠加效应和倍增效果。以并学会如何应用来提高农业生产的效益,增加收入。农业信息化带动农业现代化,为实现农业跨越式发2.5研制和开发农业信息化应用软件,提高农业科展提供信息技术和信息系统的支撑技成果转化率。农业信息化应用软件开发的滞后已阻碍农业信息化的建设进程,农民需要信息是必须[參考文献]有人提供信息源以及获取信息的软件,政府应在提[1]聂凤英,刘继芬,世界主要国家农业信息化的供基础数据库和重要农业信息方面有先期的投入。进程和发展.北京:中国农业科学院科技文献2.6快培养农业信息化人才。要实现农业信息化信息中心,2005.8,人才是关键因素,农业信息化需要一大批既懂现代[2]刘世洪.农业信息技术与农村信息化.农业科信息技术和现代化农业技术,又善于经营现代信息技出版社产业的高级专业人才。要在农业信息人才培养方面[3]王梦丽,张利平,信息检索与网络应用,北京加大投入,在大专院校设立农业信息化专业,加强该北京航空航天大学出版社收稿日期:2006-07-2594内蒙古石油化工2007年第3期灰、粘土的高硅低铝原料的最合理的方法烧成时间达到一定值时,溶出率最大,此时若再延长熟料烧成是烧结法生产氧化铝的核心,其目的烧成时间,溶出率几乎不变,烧结过程的各种反应基是使粉煤灰中的硅和铝形成性质不同的化合物,在本完成。另外,加入适量矿化剂和保持还原气氛都可后续的热料溶出工序达到有用成分与杂质分离的目以从一定程度上提高熟料质量,从而使熟料氧化铝的。烧结法生料煅烧可以采用干法、湿法两种:将的溶出率得到提高。溶出的目的是在符合工业实际原料同时烘干与粉磨或先烘干后粉磨成生料粉,而情况下,将煅烧合格熟料中的铝进行溶出随着溶出后喂入窑内煅烧成熟料,称为干法生产将生料粉加温度的提高,溶出率呈先升高后下降的趋势,此外,入适量水分制成生料球而后喂入窑内煅烧成熟料的溶出率还与固液比及溶出时间有着一定的联系,在生产方法,亦可归入干法,但亦可称为半干法。将原实验中应尽量降低固液比,减少循环量,增大溶液中料加水粉磨成生料浆后喂入湿法回转窑煅烧成热A12O3的浓度,而溶出时间取决于反应速度,反应速料,则称为湿法生产。将湿法制备的生料浆脱水后,度又与温度和搅拌等因素有关,反应时间太短,会使制成生料块入窑煅烧,称之为半湿法生产,亦可归入溶出反应不完全,而反应时间过长,会导致一些副反湿法,但一般均称为湿磨干烧将脱水生料块经烘干应的发生,从而使溶出率降低,所以应控制一个适宜粉碎后,入预热器窑、窑外分解等干法备中煅烧者,的反应时间。一般亦称为湿磨干烧。湿法生产热耗高,但电耗较粉煤灰的精利用具有巨大的社会收益、环境效低,生料易于均化,成分均匀,熟料质量较高,且输送益和较高的经济效益,而石灰石烧结法正是粉煤灰方便,粉尘少。随着生产技术发展,如烘干兼粉磨机精利用方式中的一种。在今后相当长的时期内,对世的出现、均化技术的发展收尘设备的改进等,使干界多数国家,尤其是发展中国家,燃煤发电仍占主要法生产的熟料质量逐步提高,干燥过程的热耗相应地位我国是目前粉煤灰排放量最大的国家,并且我降低,在环境保护方面也得到改善,加之投资较低,国耕地、水和矿产资源的人均占有量都比较低,加之因此在一些煤价贵、电价低的国家得到广泛应用。原保护自然建设要求不断提高,在粉煤灰利用上必须料水分愈低干法生产的节能效果愈显著,技术经济加大力度,加强对粉煤灰特性的研究,建立粉煤灰的效果愈好。碱石灰烧结法传统的熟料配方是在烧结科学分类体系,从无序中找到有序规律,为粉煤灰的时配入一定量的碳酸钙使矿石中的氧化铝形成可溶深度开发利用及污染防治提供科学依据10),提取其解的固体铝酸钠,从而达到与杂质氧化硅分离的目中的有用物质Al2O3、SiO2、铁、钛及钒等,进一步扩的。对于采用碱石灰烧结法工艺生产的氧化铝厂来大粉煤灰利用面,增加利用量,提高利用率,最大限说,在传统烧结法工艺的基础上,不断提高熟料中氧度地减少灰渣堆存占用土地面积,实现粉煤灰资源化铝含量及铝硅比以减少物料流量、降低能耗降低再利用的目的,达到环境保护的要求,这样可以化害熟料折合比,最终带来提高质量,降低成本的良好效为利、变废为宝,是造福后人的一件大事果。针对传统烧结法的弊端,原中南工业大学杨重愚教授等在实验的基础上提出两组分两段烧结法新[参考文献工艺,突破了传统烧结法不能处理高硅铝比原料及[1李湘洲,我国粉媒灰综合利用的现状与趋势.建材工传统配料条件严格、生料浆调配工艺复杂的限制。目业信息,2001,2,14前,石灰石烧结法还处于实验室研究阶段,其工艺方[2] Junji Komamoto.Etal. Recover of Metal Oxides from法很少有资料报道,但以上工艺方法可供石灰石烧Coal Ash KOBELCO Technology Review, 1990(7):53结法借鉴。石灰石烧结法工艺中,熟料质量的优劣都是至关重要的,熟料质量是影响以后工序的关键之[3]永野卓三,从煤灰中回收有价值物的研究现状,煤炭不仅要求熟料粉化率提高,更重要的是使熟料中综合利用译丛,1989(3):38~48的铝尽可能生成可溶性铝酸盐,而使硅结合成稳定[4]方宏庄粉煤灰酸溶法制取铝盐——溶出试验.电力的硅酸二钙。影响所有这些的关键是熟料的煅烧和环境保护,1989,5(3);37~40.溶出,所以必须深入研究煅烧和溶出阶段的影响因[5]王辛法,张敬贤,利用飞灰生产硫酸铝,环境污染与肪素治,1989,11(6):20~23用石灰石烧结法生产氧化铝时,熟料烧成的目[6]王溥,国内外粉煤灰利用沿革与发展(下).粉煤灰,就是使粉煤灰中的铝与石灰石中的钙相结合生成1998,5,13能够溶于NaCO3溶液的C12Ar和CA,在溶出工序[7]沈威,水泥工艺学,武汉工业大学出版社,1990中达到有用成分A1O3与杂质SiO2分离的目的。此[8]尹中林,顾松青,并行法氧化铝发展新工艺——我国过程在合适的配料范围基础上会受到烧成温度、烧混联法氧化铝生产工艺发展方向,有色金属,2001,7成时间、烧成制度、烧成气氛等因素的影响。在烧成[9]轻金隅氧化铝生产分册,中南工业大学冶金工业系金时间不变的情况下,氧化铝提取率随着烧成温度属材料教研室主编升高而呈上升趋势,溶出率则呈先升高后降低的趋[10]孙俊民,韩德馨,媒炭转化,粉煤灰的形成和特性及势;烧成温度一定时,烧成时间太短反应不完全,当应用前景,1999,1,1