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关于加强高铝粉煤灰资源开发利用的指导意见发改办产业〔2011〕310号二〇一一年二月十五日为贯彻落实党中央、国务院关于加快建设资源节约型、环境友好型社会的要求，落实《有色金属产业调整和振兴规划》(国发【2009】14号)提出的加强高铝粉煤灰资源开发利用的部署，引导地方和企业开展高铝粉煤灰资源的有序开发利用工作，提高资源综合利用水平，促进铝产业可持续发展，现提出如下意见：一、充分认识加强高铝粉煤灰资源开发利用的重要意义内蒙古中西部和山西北部等地区的部分煤炭资源中赋存丰富的含铝矿物，用于发电后产生的粉煤灰中氧化铝含量达40-50%，是一种宝贵的具有较高经济开发价值的含铝资源。
近年来，虽然我国高铝粉煤灰开发利用取得了一定进展，但总体上看，仍以集中堆存和用于建材等低值化利用为主，不仅高铝粉煤灰中的氧化铝资源尚未得到有效利用，而且占用大量土地，成为环境负担。
因此，积极开拓高铝粉煤灰生产氧化铝这一新领域，使资源价值最大化，对于保障我国铝产业安全，保护生态环境，构建资源节约型和环境友好型社会具有历史性贡献。
（一）有利于增加国内铝资源供给，保障铝产业安全。
近年来，随着我国铝产业的不断发展，氧化铝规模不断扩大，铝土矿消耗逐年增加，资源短缺矛盾日益突出，我国自2000年开始大量进口铝土矿，2009年，进口铝土矿1970万吨，加上进口氧化铝514万吨，铝资源的对外依存度高达55%。
目前，我国现已查明的铝土矿资源储量仅有32亿吨，按目前的开采规模预算，资源保障年限越20年，远不能满足铝产业可持续发展的需要。
因此，开发利用高铝粉煤灰资源，可部分替代铝土矿资源，有利于缓解国内铝土矿资源短缺的矛盾，对于增加有效供给，保障产业安全，增强铝产业可持续发展能力具有现实意义。
（二）有利于发展循环经济，实现资源价值最大化。
受经济发展水平制约，长期以来我国中西部地区高铝粉煤灰主要以堆存为主，少量用来制砖、铺路。
因此，利用高铝粉煤灰提取氧化铝等产品，并进一步深加工，提高产品附加值，形成高铝煤炭—电力—氧化铝—铝深加工—建材的产业链，对发展循环经济，提高资源综合利用水平，实现固体废弃物资源化和价值最大化具有积极作用。
高铝粉煤灰制备铝硅合金及多联产技术高铝粉煤灰制备铝硅合金及多联产技术是一种创新的资源利用技术，旨在高效利用粉煤灰中的铝硅资源。
这项技术由蒙泰集团研发，并与多个专家及相关院校合作，从2018年开始成功开发。
这种技术的核心是利用粉煤灰直接提取铝硅氧化物，然后通过熔盐电解制成铝硅合金。
与传统的熔配法生产铝硅合金相比，这种技术不仅工艺流程短，而且反应条件温和，从而大幅度降低了铝硅合金全生产流程中的能耗。
蒙泰集团研发中心主任高培君表示，使用这种工艺生产一吨铝硅合金与熔配法相比，每吨大约能节能260千克标煤，降耗大约能减少碳排放1200公斤。
主产品铝硅合金是交通运输、汽车及机械设备制造等轻量化基础材料，具有很高的市场价值。
同时，粉煤灰中的其余成分还被用于生产工业级耐火保温材料、净水剂等高附加值产品。
这样，整个过程几乎不产生新的废渣、废液，实现了资源的“吃干榨尽”、完全利用。
在技术研发方面，蒙泰集团已完成了这项技术的基础实验和日产150公斤试验，目前正在开展中试及工业化示范的前期准备工作。
预计在2022年底前完成工业化中试，并在2023年建设产业化示范项目。
蒙泰集团的目标是在“十四五”期间，实现200万吨/年铝硅氧化物和配套的100万吨/年铝硅合金及相应副产品产业化项目全面落地。
届时，每年可消纳高铝粉煤灰400万吨以上。
总的来说，高铝粉煤灰制备铝硅合金及多联产技术是一种创新的、环保的、高效的资源利用技术，具有广阔的应用前景和市场潜力。
当前，我国在对粉煤灰进行利用的过程中，主要的应用领域在建材方面，以此在利用价值方面，始终面临着使用剂量有限的问题。
在进行使用的过程中，基本上采用的为石灰石烧结法、酸浸取法，可以有效的在反应的过程中，提取粉煤灰当中的氧化铝成分，但是实际的效率较低，以此在本文的分析过程中，就针对粉煤灰的综合利用进行了相应的研究，以此提升氧化铝的实际提取效果。
一、实验工艺1.实验原料在本文的研究过程中，所采用的粉煤灰，是来自于某省份的电厂，其粉煤灰当中的含铝以及含硅成分都比较高，而其他的元素含量较少，以此有着较高的利用价值。
在本文的实验当中，选择使用硫酸铵、硫酸以及氨水，进行分析纯。
而在实验当中使用的水，都是二次蒸馏水。
2.实验内容在粉煤灰使用的过程中，需要将其磨细活化，而在通过这样的活化处理之后，就马上与硫酸铵进行一定比例的混合，需要在行星磨当中进行磨混处理。
之后将充分研磨之后，就可以有效的在进行高温下的煅烧处理。
之后在完成了煅烧之后，便可以取出，加入一定量的硫酸。
并保持在90摄氏度的环境下，进行浸入4个小时左右。
之后需要进行过滤处理，将其28%的氨水加入其中，以此将pH值调整为2.接着继续搅拌12个小时左右。
这样就可以过滤出固体，之后再将其冷风吹干，进而进行XRD方面的具体分析。
之后将其冷却到室温的时候，就可以滤出晶体，之后在将其试验重复三次之后，就可以得到纯净度较高的硫酸铝铵中间体。
在本实验当中，采用的是化学滴定分析法，对其溶液当中的铁离子、硅离子进行含量测定的过程中，采用的是光度法进行测定。
而在中间体进行分析的过程中，是采用热重失重的方式进行分析，进而充分的对其分解条件进行分析。
二、结果分析在本文的实验过程中，需要在最佳的条件下，进行烧结混合料。
之后发现，其粉煤灰当中的氧化铝，在提取率方面，达到了95%左右的效果，而在烧结之后，在进行浸入以及之后的pH值调节之后，使得氧化铝的纯净度，可以达到大于99.9%的程度。
粉煤灰提取氧化铝的综合利用内蒙古鄂尔多斯市 010300摘要：粉煤灰作为一种工业废渣，会对环境和人类生存造成严重的危害。
目前，利用高铝粉煤灰提取氧化铝是粉煤灰综合利用研究的一大热点。
我国铝土矿资源匮乏且品位低，面对日益上涨的铝资源需求，从高铝粉煤灰中提取氧化铝成为一条有效的缓解途径，既可以高值化利用粉煤灰，降低环境危害，同时也可以保障我国铝资源的安全。
该工艺方法包括碱法、酸法和酸碱联合法等，但每种方法均存在各自的不足。
文章介绍了各种工艺的优缺点及该领域的最新进展，倡导加大粉煤灰综合利用的研究。
关键词：粉煤灰；氧化铝；利用随着我国火力发电的快速发展，粉煤灰每年的排出量高达1. 6 亿t，这些粉煤灰的囤积不仅造成严重的环境污染，而且危害人类的健康，消耗大量的资金。
粉煤灰是煤燃烧后产生的主要固体废弃物，其主要成分为铝、硅和铁等氧化物。
大量的粉煤灰堆积带来的危害是多方面的，首先会占用大量的土地，而且在雨水的作用下露天堆放的粉煤灰中的有害物质会渗透进土壤及周边水域中，造成土壤及水污染; 其次4级以上风力可剥离粉煤灰，刮风天气时粉煤灰贮灰场将对周边较大范围的场地和空气造成污染; 强降雨和洪涝等自然灾害发生时，堆存的粉煤灰有引起山体崩塌、滑坡和泥石流等次生灾害的隐患，对生态环境造成破坏，甚至危及人身安全。
对粉煤灰的减量化、无害化和资源化利用迫在眉睫。
我国是铝消费大国，但是铝土矿却相对短缺，因此每年都需要从国外进口大量的铝土矿。
而粉煤灰中含有大量的氧化铝，并且尚未得到有效的利用，因此开发利用粉煤灰生产氧化铝，具有重大的现实意义。
一、粉煤灰的基本特征我国国土面积大，地质条件千差万别，因此分布在不同地区的煤炭性质差异极大，使得我国各地产生的粉煤灰成分也相差极大，粉煤灰一般为灰黑色，其颜色深浅代表未燃烧炭的含量，含量越高颜色越深，颜色越深的粉煤灰粒度一般较小，反之较大。
粉煤灰活性较高，颗粒呈现为多孔的蜂窝状，因此经常被用作水处理的吸附剂。
粉煤灰提取氧化铝现状及工艺研究进展发布时间：2021-09-06T11:25:53.933Z 来源：《科学与技术》2021年4月11期作者：朱福星[导读] 粉煤灰是火电厂煤燃烧后产生的一种工业副产品，也是最为复杂和含朱福星神华准能资源综合开发有限公司氧化铝中试厂内蒙古鄂尔多斯市 010300摘要：粉煤灰是火电厂煤燃烧后产生的一种工业副产品，也是最为复杂和含量丰富的人工材料之一。
对粉煤灰的不当处理会导致大量可回收资源的浪费。
粉煤灰中含有丰富的铝，可用作铝土矿的潜在替代品。
基于此，本文详细的探讨了粉煤灰提取氧化铝现状及工艺研究进展。
关键词：粉煤灰；氧化铝；提取技术氧化铝是粉煤灰的主要成分之一，其在粉煤灰中的含量为15%～46%，最高可达50%以上。
我国高品位铝土矿资源较贫乏，进口量占年消耗量的50%以上，因此，寻找铝土矿替代资源，开发适用于低品位铝土矿生产氧化铝和粉煤灰提取氧化铝工艺刻不容缓。
一、粉煤灰性质粉煤灰是燃煤中黏土矿物燃烧后产生，其主要成分包括SiO2、Al2O3、TiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O等，物相组成为莫来石、石英和玻璃相。
不同地区、不同种类的粉煤灰化学成分差异大，资源利用效果差异也较大。
由于地域的不同，粉煤灰中的氧化铝含量也不同，一般在15%～50%。
根据粉煤灰中氧化铝含量的不同，可分为高铝粉煤灰(氧化铝含量高于30%)及普通粉煤灰。
二、粉煤灰提取氧化铝的工艺技术1、碱法。
碱法是目前粉煤灰提取氧化铝工艺使用最广泛的技术，具有代表性的是石灰石烧结自粉化法和碱石灰烧结法。
①石灰石烧结自粉化法。
其是从粉煤灰中提取氧化铝较成熟的工艺，工艺过程包括：烧结、熟料自粉化、溶出、脱硅、炭化、煅烧。
由于粉煤灰中的主要矿物组成为莫来石和石英，莫来石中的氧化铝活性差，必须将其活化后才能更好的提取。
先在粉煤灰中加入定量的石灰石，高温煅烧条件下将氧化铝活化，煅烧后的产物为块状烧结物，将烧结后的自粉料加入一定浓度的碳酸钠溶液，使其中的铝以偏铝酸钠的形式溶出。
高铝粉煤灰提取氧化铝的研究进展报告随着人类经济社会的快速发展与工业化进程的深入推进，人们对能源、资源的需求越来越大，矿物资源日益紧缺。
而高铝粉煤灰作为一个重要的矿产资源，在其中潜藏的氧化铝也日益受到关注与研究。
本文旨在就高铝粉煤灰提取氧化铝的研究进展进行介绍和总结。
一、高铝粉煤灰的特点高铝粉煤灰含有大量氧化铝、氧化硅、氧化钙、氧化镁等物质，其中，氧化铝质量分数一般在25%~40%之间，因此成为提取氧化铝的良好原料。
同时，高铝粉煤灰还拥有颗粒细小、硬度高、热稳定性好等特点，因此在提取氧化铝方面具有不可替代的优势。
二、高铝粉煤灰提取氧化铝技术研究进展1.熔融盐法提取氧化铝熔融盐法是指将高铝粉煤灰与碳混合物，用Na3AlF6-NaCl-AlCl3为熔融剂，在高温高压条件下进行冶炼，通过不同温度下熔融体系的物质成分变化，可实现氧化铝的分离提取。
该方法具有操作简便、提取率高等显著优点，成为目前高铝粉煤灰提取高纯氧化铝的主要技术之一。
但该方法也存在着高能耗、环境污染等问题，需要进行深入研究和改进。
2.碳酸法提取氧化铝把高铝粉煤灰与氢氧化钠反应，生成沉淀物，经过过滤、烘干、煅烧等多个步骤，即可得到高纯度的氧化铝。
该方法操作简便，工艺流程清晰，不涉及高温、高压等条件，因而成为了一种比较理想的高铝粉煤灰提取氧化铝的应用技术。
3. 高强度磁选法提取氧化铝高强度磁选法通过胶体颗粒制作、磁性材料掺杂、高强度磁场作用等综合手段，实现对高铝粉煤灰中的氧化铝颗粒的有效分离和提取，将氧化铝纳米颗粒用磁性载体分离从高铝粉煤灰中提取出来。
该方法具有分离效率高、处理量大、环保等优点。
三、未来展望高铝粉煤灰提取氧化铝技术的研究已经取得了一定的进展，但仍存在诸多难题。
例如，熔融盐法存在的环境污染问题需要寻找更加安全、环保的熔融剂代替；碳酸法相对简单，但需要对氢氧化钠反应的机理、反应条件的优化等方面进行深入研究。
此外，高强度磁选法虽然分离效果好，但技术成熟度较低，需要进一步完善和推广。
一种粉煤灰中生产氧化铝的新技术梁奇雄【摘要】本文介绍了粉煤灰目前的利用情况,指出了提取氧化铝的生产价值和发展前景,比较了国内外常用的粉煤灰生产氧化铝的方法,提出了一种利用粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法生产氧化铝的方法,其独特的工艺路线为粉煤灰与碱液混匀后在高温高压下进行脱硅,使脱硅后的粉煤灰A/S提高到与低硅铝土矿A/S相近的范围,然后采用传统的烧结法工艺处理粉煤灰提取氧化铝,工艺过程科学,使得提取出的氧化铝纯度更高.如果该方法能够被广泛应用,不仅可使粉煤灰变废为宝,而且可减轻国家对铝的进口依赖.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2014(033)010【总页数】5页(P121-125)【关键词】氧化铝;粉煤灰;碱法;预脱硅【作者】梁奇雄【作者单位】内蒙古化工职业学院化学工程系,内蒙古呼和浩特010070【正文语种】中文【中图分类】TQ133.1粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是目前燃煤电厂排出的主要固体废物。
我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2 等。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。
大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害[1-8]。
每年储存粉煤灰需要占用大量的耕地和消耗巨额资金，目前全国平均粉煤灰综合利用率约27 %，所以开发利用粉煤灰是功在当代利在千秋的事情。
目前我国主要将粉煤灰用作筑路材料、掺烧粘土砖、掺入混凝土、掺灰生产水泥、生产氧化铝，目前国内提取氧化铝的研究较多，大多数仍处于实验室阶段，国外虽有先例，但因为单位产品熟料量大，能耗高及其他因素，收效甚微，因此，本文提出了一种粉煤灰的预脱硅碱石灰烧结法生产氧化铝。
1 传统粉煤灰生产氧化铝的方法虽然在粉煤灰中提取氧化铝做了很多工作[9-14]，但大多数目前已经停产，决定国内一些相关研究最终能否成功转为工业化生产主要有两方面技术问题：（1）工厂工艺设计（包括工艺流程、工艺布置、设备选型等）。
化学化工C hemical Engineering粉煤灰提取氧化铝研究进展黄云镜，张 放（中铝山东工程技术有限公司设计院，山东 淄博 ２５５０５２）摘 要：近年来，粉煤灰产量急剧增加，不仅占用大量土地资源，对生态环境也产生一定破坏。
粉煤灰中含有较为丰富的铝，在铝土矿日益减少的今天，粉煤灰无疑是一种铝土矿的潜在替代品。
从粉煤灰中提取氧化铝不仅可以实现粉煤灰的高附加值利用，还能实现铝行业的可持续发展。
本文总结了目前从粉煤灰中提取氧化铝的工艺方法及研究进展，并分析不同工艺之间的优点及缺陷。
关键词：粉煤灰；氧化铝；焙烧法；浸取法中图分类号：ＴＱ１３３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０７－０１１９－２Research progress of extracting alumina from fly ashHUANG Yun-jing, ZHANG Fang（Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａｌｃｏ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｚｉｂｏ ２５５０５２，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ ｆｌｙ ａｓｈ ｈａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｈａｒｐｌｙ， ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｏｃｃｕｐｙｉｎｇ ａ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｌａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｃａｕｓｉｎｇ ｃｅｒｔａｉｎ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｆｌｙ ａｓｈ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ａｂｕｎｄａｎｔ ａｌｕｍｉｎｕｍ． Ａｓ ｂａｕｘｉｔｅ ｉｓ ｄｅｃｌｉｎｉｎｇ， ｆｌｙ ａｓｈ ｉｓ ｕｎｄｏｕｂｔｅｄｌｙ ａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ ｂａｕｘｉｔｅ． Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ａｌｕｍｉｎａ ｆｒｏｍ ｆｌｙ ａｓｈ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｖａｌｕｅ－ａｄｄｅｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｙ ａｓｈ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ａｌｕｍｉｎａ ｆｒｏｍ ｆｌｙ ａｓｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Keywords: ｆｌｙ ａｓｈ； ａｌｕｍｉｎａ； ｒｏａｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； ｌｅａｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ粉煤灰是煤炭燃烧后产生的飞灰及炉渣，主要由Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO等组成。
Vol.39,No.22021年2月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization 0综合利用粉煤灰提取氧化铝的资源化利用于 波，邢鹏飞，李雅茹，都兴红(东北大学冶金学院，沈阳110819)摘要：粉煤灰富含多种有价金属元素，应用潜力极大。
为同时实现资源的综合利用与环境保护，人们可以 利用粉煤灰富集氧化铝并还原制备硅铁合金。
碳热还原法是新兴的从粉煤灰中提取氧化铝并制备硅铁合金的方法。
本文总结了利用酸法和碱法从粉煤灰中提取氧化铝的优缺点，然后着重从热力学角度分析了还原 过程可能发生的反应和氧化铁的添加对还原反应的澎响。
关键词：粉煤灰；碳热还原；氧化铝；铝硅合金中图分类号：TF654.4文献标识码：A 文章编号：1008-9500(2021)02-0077-04DOI: 10.3969力.issn. 1008-9500.2021.02.025Resource Utilization of Alumina Extracted from Fly AshYU Bo, XING Pengfei, LI Yarn, DU Xinghong(School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang 110819, China)Abstract: Fly ash is rich in various valuable metal elements and has great application potential. In order to achievecomprehensive utilization of resources and environmental protection at the same time, people can use fly ash to enrich alumina and reduce to prepare Al-Si alloy. The carbothermic reduction method is an emerging method of extracting aluminafrom fly ash and preparing Al-Si alloy. This paper summarizes the advantages and disadvantages of extracting alumina fromfly ash by acid method and alkali method, and then focuses on the thermodynamic analysis of the possible reactions in the reduction process and the influence of the addition of iron oxide on the reduction reaction.Keywords: fly ash; carbothermic reduction; alumina; Al-Si alloy时将二氧化硅转化为含硅合金产品，带动粉煤灰的全资源化利用。
高铝粉煤灰制备铝硅合金及多联产技术高铝粉煤灰是一种重要的工业废弃物，其主要成分为氧化铝、硅酸盐和无机盐等。
然而，高铝粉煤灰含有丰富的氧化铝和硅酸盐，因此被广泛应用于冶金、建材和化工等行业。
本文将重点探讨高铝粉煤灰用于制备铝硅合金及多联产技术的相关内容。
一、高铝粉煤灰的性质和特点高铝粉煤灰是一种具有较高氧化铝和硅酸盐含量的工业废弃物。
其主要成分如下：1.氧化铝：高铝粉煤灰中氧化铝含量较高，通常在40%以上；2.硅酸盐：高铝粉煤灰中硅酸盐含量较高，通常在20%以上；3.其他无机盐：高铝粉煤灰还含有少量的钙、镁、钾等无机盐。
高铝粉煤灰具有以下特点：1.高活性：高铝粉煤灰具有较高的活性，易于与其他金属氧化物发生化学反应；2.易磨性：高铝粉煤灰具有较好的易磨性，可用于制备各种粉状材料；3.耐火性：高铝粉煤灰具有较好的耐火性，可用于制备耐火材料等。
二、高铝粉煤灰制备铝硅合金的工艺流程利用高铝粉煤灰制备铝硅合金的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.原料预处理：将高铝粉煤灰进行干燥和研磨处理，以提高其活性和易磨性；2.原料配比：将处理后的高铝粉煤灰与适量的添加剂进行混合配比，以保证制备合金的成分和性能；3.烧结熔炼：将混合配比后的原料进行烧结熔炼，使其在高温下发生化学反应，生成铝硅合金；4.产品成型：将熔炼后的铝硅合金进行成型加工，以获得所需形状和尺寸的成品。
三、高铝粉煤灰制备铝硅合金的优势和应用利用高铝粉煤灰制备铝硅合金具有以下优势和应用：1.资源综合利用：高铝粉煤灰是一种重要的工业废弃物，利用其制备铝硅合金可实现资源的综合利用和循环利用；2.节能环保：利用高铝粉煤灰制备铝硅合金的工艺流程简单，不仅可以节约能源和原材料，而且对环境具有较小的影响；3.应用广泛：铝硅合金具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，可广泛应用于航天航空、汽车制造、电子电器等领域。
四、高铝粉煤灰制备铝硅合金的多联产技术利用高铝粉煤灰制备铝硅合金的多联产技术主要包括以下几种：1.铝硅合金与水泥联产技术：将高铝粉煤灰与水泥混合使用，既可以制备铝硅合金，又可以生产水泥制品；2.铝硅合金与耐火材料联产技术：将高铝粉煤灰与耐火原料混合使用，既可以制备铝硅合金，又可以生产耐火材料；3.铝硅合金与化肥联产技术：将高铝粉煤灰与化肥原料混合使用，既可以制备铝硅合金，又可以生产化肥产品。
利用高铝粉煤灰生产氧化铝联产活性硅酸钙技术成果 内蒙古大唐国际再生资源开有有限公司 张战军摘要: 高铝粉煤灰是近些年来随着我国西部煤炭资源的开发以及大型火力发电厂的建设，出现在内蒙中西部地区的一种新的粉煤灰类型，其Al2O3含量通常可达50%左右，相当于我国中低品位铝土矿中Al2O3的含量。
初步统计，2008年，该地区高铝粉煤灰排放量在1300万吨以上。
近些年,随着我国铝土矿资源的日益短缺，利用高铝粉煤灰生产氧化铝越来越引起人们的重视。
为了利用这种宝贵的再生资源，大唐国际与清华同方于2004年2月开始进行正式合作，着手进行高铝粉煤灰提取氧化铝的技术开发及其产业化，2007年8月8日，双方的合资公司-内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司正式成立，该公司的一期项目就是利用托克托电厂高铝粉煤灰年产14万吨铝硅钛合金，该项目的核心技术就是利用高铝粉煤灰生产氧化铝联产活性硅酸钙成套技术。
本文首先介绍粉煤灰综合利用的项目背景，然后介绍粉煤灰提取氧化铝的一些主要技术进展，最后着重介绍五年以来我公司在高铝粉煤灰综合利用方面所取得的技术成就、该项技术的实施范围和实施条件以及项目历程和最新进展情况。
关键词: 高铝粉煤灰氧化铝活性硅酸钙预脱硅碱石灰烧结法一项目背景（一）内蒙古煤铝共生资源及开发利用情况及高铝粉煤灰的产生内蒙古中西部地区由于特殊的地质背景，在晚古生代煤层及夹矸中赋存大量一水软铝石和高岭石等富铝矿物（图1, 图中的浅色物质均为富铝矿物），形成煤铝共生矿产资源。
这些煤种在火力发电厂燃烧后形成的粉煤灰中氧化铝含量高达50%，相当于我国中级品位铝土矿中氧化铝的含量，是非常宝贵的再生含铝矿物资源。
该类矿产主要分布于自治区中西部的准格尔煤田、桌子山煤田和大青山煤田（见表1），煤中氧化铝含量高达9-13%，煤灰成分中氧化铝含量高达40-51%，其中准格尔煤田潜在高铝粉煤灰的蕴藏量70亿吨， 相当于我国铝土矿目前保有储量的3倍。
近期地质研究发现，准格尔煤中镓的平均含量高达44.8ppm，折算为煤灰成分中镓含量为89.2 ppm，初步估算，准格尔煤田中镓的保有储量6.3×104t，为特大型镓矿床。
因此，准格尔煤田是国内外罕见的煤—铝—镓复合矿产，具有极其重要的经济价值和开发前景。
表1 内蒙古自治区煤铝共生矿产的分布与开采情况序号 煤田名称 产地名称 资源量 （亿吨）铝含量（%）粉煤灰中氧化铝含量（%） 生产能力（万吨/年）1 准格尔煤田 准格尔旗 264 10—13 40-51 70002 桌子山 煤 田乌海、鄂托克 37 9.26—11.6 4017003 大青山煤田 土右旗 20 9.12—11.9 40 10004 合 计 321 9700 目前，自治区富铝煤炭资源的开采量已接近1亿吨，主要作为火力发电的燃料燃烧。
其中含高铝粉煤灰3000万吨，可提取氧化铝1200万吨左右，相当于2007年我国氧化铝消费量的50%，其经济价值高达400亿元左右，远远超过了煤炭自身的价值。
而目前这些宝贵的煤铝共生矿物资源并未得到科学合理的开发利用，不仅造成了我国紧缺的含铝矿物资源的大量浪费，而且粉煤灰的运输和大量囤积产生了严重的占地和环境污染问题。
（二）我国的铝土矿资源危机 图1 准格尔煤田煤-铝共生特点高铝粉煤灰的显近年来，随着我国铝工业的高速发展，铝土矿和氧化铝供应短缺的矛盾日益突出。
目前，我国铝土矿的保有储量仅为20亿吨左右，优质铝土矿资源比较匮乏，主要分布在山西、贵州、河南、广西等地区，人均占有量仅为世界平均水平的1.5%，不能满足我国铝工业的发展需求。
2007年，我国消费氧化铝2480万吨，国内生产氧化铝1968万吨，进口氧化铝512万吨，进口铝土矿2000多万吨，进口的铝资源已达国内需求量的50%左右。
预测2010年后，我国氧化铝的年需求量将超过3000万吨，60-70%的铝土矿和氧化铝将依赖进口，尤其是能源丰富且适宜发展电解铝工业的内蒙、宁夏、青海、新疆等西部地区，因缺乏天然铝土矿资源，氧化铝全部依赖外购。
二 高铝粉煤灰的资源特性极其作为氧化铝提取对象的可能性(一) 高铝粉煤灰的资源特性化学分析结果表明(分析结果见表1)，该粉煤灰Al2O3的含量远超过普通粉煤灰的平均值—27.1 wt%，为典型的高铝粉煤灰； SiO2、TFeO的含量则相对较低，属于低硅低铁型；表1 高铝粉煤灰主要元素氧化物的百分含量（wt %）SiO2 Al2O3 TFeO MgO CaO Na2O K2O TiO2MnO2P2O5(Cl) LOI Total37.8 48.5 2.27 0.31 3.62 0.15 0.36 1.640.0120.15 0.28 4.91 99.76物相分析结果表明(分析结果见表2), 该类粉煤灰矿物相中莫来石占绝大多数，刚玉占少数，并没有检测出其它矿物相。
这个分析结果与粉煤灰的XRD图谱相吻合。
此外，该粉煤灰还含有约25%的玻璃相，进一步分析表明，这些玻璃相以非晶态SiO2为主，其中的SiO2/Al2O3（质量比）高达12.3。
表2 X衍射定量分析结果（wt%）分析结果莫来石刚玉玻璃相61 14 25(二) 用高铝粉煤灰生产氧化铝的可能性分析毫无疑问，在我国优质铝土矿面临枯竭、国内氧化铝需求量不断快速增长的今天，这种粉煤灰最有价值的利用方式就是从中提取氧化铝。
如果能结合这类高铝粉煤灰的物理化学特点，按照合理的工艺路线从中提取氧化铝，那么首先可以提高粉煤灰的利用水平，实现这类宝贵资源的高附加值利用；其次还可以实现这类粉煤灰的大量“消化”，从而克服以往我国粉煤灰综合利用的一大瓶颈，即高附加值利用的吃灰量太小,比如利用粉煤灰制备白炭黑、非冶金氧化铝或氢氧化铝、提取空心微珠等；而吃灰量大的附加值低,比如将粉煤灰用于铺设公路、混凝土工程、土地回填等。
高铝粉煤灰的Al/Si虽然低于碱石灰烧结法所采用的中低品位铝土矿，但经过预先脱硅处理之后，Al/Si会明显提高并与铝土矿接近。
而且与铝土矿相比，粉煤灰颗粒细，硬度低，这样就能免去繁杂的选矿和破碎工序，这也是粉煤灰提取氧化铝的优势之一。
严密地研究论证表明，采用适当的技术方案从这类高铝粉煤灰中提取Al2O3，在技术上、环保上、经济效益和社会效益上都是可行的。
因此，如果能在提取Al2O3的同时，也能将非晶态SiO2偕同提取，并将提取的SiO2进一步处理成活性硅酸钙或者其它硅质产品，那么就可以大幅增加这类高铝粉煤灰的利用价值，并能拓宽产品渠道，增加产值，从而降低每吨氧化铝的生产成本，增加其在市场上的竞争力。
(三) 粉煤灰提取氧化铝技术进展简介从粉煤灰中提取氧化铝是将粉煤灰作为一种二次资源的高附加值利用，相比于将粉煤灰应用于建筑、建设及农业领域的研究，从粉煤灰中提取氧化铝等有用资源的研究目前仍然处于理论研究阶段。
国外利用粉煤灰提取氧化铝/氢氧化铝的研究起步较早，早在20世纪50年代，波兰克拉科夫矿冶学院格日麦克教授以高铝煤矸石或高铝粉煤灰（Al2O3＞30%）为主要原料，采用石灰石煅烧法，从中提取氧化铝并利用其残渣生产硅酸盐水泥，取得了一些研究成果，并于1960年在波兰获得两项专利。
美国采用Ames法（石灰烧结法），年处理粉煤灰30万吨，Al2O3提取率为80%。
美国橡树岭国家实验室已完成DAL法（酸浸法）从粉煤灰中提取各种金属、残渣作填料的研究。
此外美国还将粉煤灰掺入铝中，提高铝的产量，降低成本、增加硬度、改善可加工性及提高耐磨性。
近些年来国外有关这方面的报道较少，较新的研究成果是Park等采用明矾中间体法从粉煤灰中提取了氧化铝。
我国从粉煤灰中提取氧化铝的研究同样可以追溯到20世纪50年代，至1980年，安徽冶金科研所和合肥水泥研究所提出用石灰石烧结-碳酸钠溶出工艺从粉煤灰中提取氧化铝、其硅钙渣用作水泥原料的工艺路线，于1982年2月通过专家鉴定。
宁夏自治区建材研究院在90年前后展开了碱-石灰烧结法从粉煤灰中提取氧化铝的研究，其特点之一就是先对粉煤灰进行脱硅处理之后再采用碱-石灰烧结法从中提取氧化铝。
内蒙古蒙西集团和中国科学院长春应用化学研究所合作，已经进行了将近10年的研究，目前已经获得了一套石灰石烧结法提取氧化铝并联产水泥的技术路线，该项目2006年初通过批准，现已开始投资兴建年产40万吨氧化铝的生产线。
此外，东北大学在山西也展开了类似的研究，目前也已取得阶段性成果。
从粉煤灰中提取氧化铝的方法按主要添加剂的酸碱性来说可分为酸法、碱法以及酸碱混合法，一些常见方法的优缺点及存在的主要问题介绍如下：酸法较有代表性的方法是硫酸浸取法，该方法为：首先用一定浓度及体积的NH4F作为助溶剂对粉煤灰进行浸泡，然后用一定浓度和体积的H2SO4在一定温度下进行溶解，Al以Al2(SO4)3的形式被从粉煤灰中浸出，除去杂质Fe后加入(NH4)2SO4与之反应生成NH4Al(SO4)212H2O，最后在950℃下加热NH4Al(SO4)212H2O就可得到Al2O3。
碱法研究的较为深入和全面，具有代表性的方法是石灰石烧结法和碱石灰烧结法。
石灰石烧结法系五六十年代我国从前苏联引进，该方法也是国内外从粉煤灰中提取氧化铝最为常用的方法。
混合法就是先用Na2CO3以一定比例和粉煤灰混合焙烧，然后用稀盐酸（或者稀硫酸）进行溶解，生成硅胶和AlCl3[或者Al2（SO4）3]溶液，将硅胶过滤用于进一步制备白炭黑，对滤液进行除杂后加入NaOH进行中和，溶液达到一定PH值后沉淀出Al(OH)3，最后煅烧Al(OH)3得到Al2O3。
上述几种方法各有优点，酸法生产的Al2O3纯度较高，整个工艺过程中的成渣量少；碱法工艺较为简单，比较适合于大规模生产；而酸碱混合法在将粉煤灰中超过90%的Al2O3提出的同时，也将其中的大部分SiO2提取出来，提出的SiO2既可以制作硅胶，也能进一步制备白炭黑。
上述方法均存在一定的缺点：酸法引入了NH4F作为助溶剂，而NH4F在受热过程中很容易挥发分解或与其它物质反应生成氟化物，氟化物对人有很大的危害，且H2SO4的大量使用也使得该方案难以产业化；碱法中的石灰石烧结法由于石灰石的使用量过大，造成能耗过高，且氧化铝提取后成渣量过大，以蒙西集团为例，每生产1吨氧化铝大约要产生9吨渣。
更主要的是，粉煤灰玻璃相中的非晶态SiO2等有用组分均没有被合理利用，而是直接进入渣里。
由于上述原因，国内用该方法提取Al2O3的厂家几乎全都停产。
在我国，至今还没有一套系统完整的粉煤灰资源化利用研究成果。
(四) 本项目采用的总体技术路线简介首先用NaOH溶液脱出粉煤灰玻璃相以进一步提高粉煤灰Al/Si比，脱硅液添加石灰乳用来制备活性硅酸钙并回收NaOH。
