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    循環流化床鍋爐粉煤灰提取氧化鋁研究現狀
    作者:阻垢劑    發布于:2017-01-11 11:02:54    文字:【】【】【
    摘要:經發電廠鍋爐燃燒后,粉煤灰中氧化鋁含量通常在40%以上,鎵含量33 g/t,是提取氧化鋁和金屬鎵的潛在資源,其經濟效益和社會效益巨大,可增強企業的發展潛力,延長企業的產業鏈。同時,利用工業廢渣(粉煤灰)生產氧化鋁符合國家實施節能減排、循環經濟、可持續發展戰略,具有巨大的發展潛力。

        公司電力生產用煤主要是準格爾煤田的長焰煤,具有低硫、特低磷、高灰熔點、較高揮發份和較高發熱量的特點,應用基底位發熱量為16 767—23 446 kJ/kg,其“綠色煤炭”的優勢,為電力用煤首選。更為重要的是,該煤炭中伴生有豐富的鋁、鎵等有色金屬。

        經發電廠鍋爐燃燒后,粉煤灰中氧化鋁含量通常在40%以上,鎵含量33 g/t,是提取氧化鋁和金屬鎵的潛在資源,其經濟效益和社會效益巨大,可增強企業的發展潛力,延長企業的產業鏈。同時,利用工業廢渣(粉煤灰)生產氧化鋁符合國家實施節能減排、循環經濟、可持續發展戰略,具有巨大的發展潛力。
      循環流化床鍋爐粉煤灰提取氧化鋁研究現狀
      工業生產的原理:煤粉爐粉煤灰的綜合利用研究,特別是從高鋁煤粉爐粉煤灰中提取氧化鋁的研究時間雖然很長,但其研究進展,特別是工業化生產,不太理想。這是由于煤粉爐粉煤灰是在高溫燃燒(溫度大于1 300℃-1 700℃)狀態下生成的,呈軟化或流體。在降溫過程中,Al2O3呈玻璃態或高溫含鋁礦物晶體、剛玉晶體的礦物形式存在。在常溫下這些玻璃體、礦物晶體很難用酸溶或堿溶的方法直接被溶解,Al2O3無法直接提取。于是,如何打開AL-SI鍵,使AI元素從玻璃體和礦物晶體中釋放出來,成為分離、提取利用的關鍵。研究出來的提取方法,具有代表性的有:石灰石燒結法、堿石灰燒結法、堿燒法、氟氨助溶法、微波法等等。而石灰石燒結法是工業化的理想方法。其基本原理是,將粉煤灰與石灰石按照一定比例混合之后,在1320℃—1 400℃下進行一定時間的煅燒,粉煤灰中的Al2O3和SiO2與石灰石燒結反應,生成鋁酸鈣與硅酸二鈣,即:
      Al2O3+CaCO3=Ca0?Al2O3+CO2↑
      SiO2+2CaCO3=2CaO?SiO2+2C02↑
      燒結反應的生成物經出爐自粉化冷卻后,鋁酸鈣可被碳酸鈉溶液浸出,形成鋁酸鈉溶液,即:
      Na2CO3+CaO?Al2O3=2NaAlO2+CaCO3↓
      過濾后可得到鋁酸鈉溶液粗液,再經脫硅、碳分、過濾后得到Al(OH)3,Al(OH)3最后經過煅燒后得到氧化鋁產品。而過濾后的濾渣— —硅鈣渣經適當處置后便可作為生產水泥的原料。
      生產中的缺陷:
      石灰石燒結法使用的燒結原料為廉價的石灰石,使氧化鋁的生產成本相對得以降低。但該法尚存在很多缺陷:在提取氧化鋁的同時,會產生大量的硅鈣渣,如果建材市場不能完全消化這些硅鈣渣的話,勢必會造成新的、堆放量更大的廢棄物排放;石灰石燒結法需要高溫煅燒(1 320℃—1 400℃),屬高能耗方法,其工藝過程及設備的要求也較高;堿溶過程中由于渣量過大,使堿的回收率降低,成本上升;由于渣量大,渣分離洗滌過程中必然需要加大洗水量,造成生產系統的鋁酸鈉溶液濃度低、能耗高、循環效率低。因此,要想對煤粉爐粉煤灰中的氧化鋁進行提取并綜合利用,上述幾個問題均需要得到妥善解決。

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