下载文档原格式
试验方案一、问题提出粉煤灰, 工业固体废物一个。
煤燃烧所产生烟气中细灰, 通常是指燃煤电厂从烟道气体中搜集细灰, 又称飞灰、烟灰, 是燃煤电厂排出关键固体废物。
现在, 粉煤灰利用关键集中在建材, 建筑, 农业, 道路等领域。
其利用价值低且用量有限。
另外, 粉煤灰对生态环境和人体健康都有较大危害性以及其本身含有很多有用金属元素, 如铝、硅、铁、钙等。
所以, 综合粉煤灰对环境危害以及中国铝土矿资源短缺现实状况分析, 我们应主动响应国家循环经济发展号召, 有必需对粉煤灰进行高附加值利用, 高效提取粉煤灰中铝与硅。
二、试验假设理论依据,1、试验假设: 利用硫酸氢铵水热法提取粉煤灰中Al2O3与SiO2。
2、理论依据: 现在, 从粉煤灰中提取氧化铝经典方法包含碱石灰烧结法和酸浸法等。
碱石灰烧结含相关键工业利用潜力, 然而, 这种方法有一定缺点, 如能耗高, 大量废渣和氧化铝提取率不高等。
酸浸法能有效分离硅和铝, 但因为高设备要求与高成本, 此方法还没有用于工业实践。
而我们此次提出从粉煤灰中提取氧化铝新方法——硫酸氢铵水热法, 是将粉煤灰与硫酸氢按磨细后按一定配比混合均匀后水热反应, 粉煤灰中Al2O3 与NH4HSO4反应生成可溶性物质, 而SiO2不发生反应。
此时即可实现Al与Si分离。
此法水热温度较低, 物料配比少, 其反应体系虽为强酸体系, 但与酸浸法相比设备轻易处理, 能耗低, 对粉煤灰中Al2O3提取效果好。
三、试验目标研究出一个新型简易经济实用科学方法从粉煤灰中提取Al2O3与SiO2。
提升粉煤灰附加值利用率。
降低环境污染, 减轻中国铝土矿资源短缺现实状况、四, 试验对象, 方法及手段1、试验对象: 燃煤电厂工业废渣——粉煤灰2、试验方法: NH4HSO4水热法提取粉煤灰中Al2O3与SiO23、检测手段: XRD分析（X射线衍射）, SEM图五、试验标准安全, 经济 , 高效。
六、试验内容1、对粉煤灰关键成份Al2O3与SiO2等进行XRD 、 SEM 分析, 确定其关键矿物相。
铝灰渣中回收氧化铝的研究现状和进展铝灰渣是铝冶炼过程中产生的一种固体废弃物，含有大量的氧化铝。
回收铝灰渣中的氧化铝是一种重要的资源利用途径，可以减少资源消耗和环境污染。
目前，围绕铝灰渣中氧化铝的回收，国内外学术界和工业界进行了大量研究工作，取得了一些进展。
在铝灰渣中，氧化铝主要以赤铁矿的形式存在，其化学组成为4Fe2O3·Al2O3·H2O。
因此，回收氧化铝的关键在于分解赤铁矿，同时分离出湿度和组成不同的粒度型状不同的产物。
目前，主要的回收技术包括酸法、碱法和氧化法等。
酸法是目前广泛应用的铝灰渣中回收氧化铝的方法之一、通过加入酸溶液，使赤铁矿中的氧化铁转化为水溶性铁盐，而氧化铝则基本不溶于酸溶液。
然后通过滤液分离得到固相残渣中富含氧化铝的产物。
此方法操作简单、容易实现工业化生产，但酸性废水处理和中和的问题还需要解决。
碱法是另一种回收铝灰渣中氧化铝的方法。
通过加入碱溶液，使赤铁矿中的氧化铁转化为水溶性铁盐，而氧化铝则转化为易溶于碱溶液的铝酸盐。
最后通过沉淀和过滤等处理工艺，得到氧化铝。
与酸法相比，碱法不需要废水处理，但碱溶液的消耗和废碱的处理仍然是关键问题。
近年来，氧化法在铝灰渣中回收氧化铝的研究得到了一定的发展。
氧化法通过加热铝灰渣，使其氧化铁转化为水合物氧化铁或无水氧化铁，并进一步转化为氧化铝。
此方法具有操作简单、适用范围广的优点，但还需进一步完善氧化过程的条件。
此外，还有一些新的技术和方法被引入到铝灰渣中回收氧化铝的研究中。
例如，微波热解、高温氧化还原法、浸出法等。
这些新方法在提高回收率、减少废液处理、降低能耗等方面具有一定的优势，但需要进一步研究和改进。
综上所述，铝灰渣中回收氧化铝的研究已经取得了一些进展，酸法、碱法和氧化法等传统技术得到了广泛应用。
同时，新的方法和技术也在不断涌现。
然而，目前存在的问题包括酸性废水处理、碱溶液消耗和废碱处理等。
今后的研究可以进一步完善现有技术，探索新的方法，以提高回收效率并减少环境影响，实现铝灰渣中氧化铝的高效回收利用。
页岩油残渣提取氧化铝的研究摘要实验用碱处理方法从页岩油残渣中提取Al2O3。
实验主要考察了煅烧温度、碱处理温度、碱处理时间、碱浓度以及PH值等因素对Al2O3提取率的影响。
实验结果证明，当煅烧温度》800℃时，页岩油残渣中的［AlSi2O5(OH)5］形式转变为无定形Al2O3，活性增大，易与NaOH溶液反应，生成可溶的NaAlO2溶液。
当反应条件为煅烧温度920℃；碱处理温度95℃；碱处理时间3.5小时；NaOH溶液3.5mol/L时，Al2O3提取率可达59.13%。
从能耗和可行性的角度考虑，59.13%的提取率认为是比较理想的。
最后所得沉淀用酸碱滴定法证明是氢氧化铝沉淀，该沉淀在450～550℃下焙烧，得到的氧化铝经XRD分析，确定为γ--Al2O3。
这种处理方法反应条件温和，操作简便，后处理过程简单，既提高油页岩综合利用程度，又解决了环境污染问题，具有经济效益，环保效益和社会效益，可在工业上推广应用。
关键词：页岩油残渣；碱处理；氧化铝。
AbstractWe use shale oil residues as raw materials, using alkali treatment to extract Al2O3. The effects of burning temperature, base temperature, alkali treatment processing time, concentration of alkaline and PH value on Al2O3extraction rate were investigated. Experimental results show that, when the burning temperature is up to 800 ℃, the shale oil residue will change the [AlSi2O5(OH) 5] form to amorphous Al2O3. The amorphous Al2O3 increases its activity, and then it is easy to react with NaOH solution to form soluble NaAlO2solution.Through reacting 3.5 h at base reacting temperature 95 ℃, burning temperature 920 ℃,the concentration of NaOH solution 3.5 mol / L ,the extraction rate of Al2O3 is 59.13 percent. From energy consumption and feasibility point of view, the data 59.13% is a good choice. We use acid-base titration approach to prove aluminum hydroxide precipitation,and then the precipitation is calcinated in the 450 ~ 550 ℃ ,at last the alumina identifies asγ--Al2O3 by the XRD analysis. This approach has mild reaction conditions, easy operate condiction and simple process to post-treatment. This approach not only improves the level of comprehensive utilization of oil shale , but also solves the environmentel pollution problems, it has economic efficiency, environmental and social benefits, so it can be applied in industry.Key words:shale oil ; alkali treatment ; alumina.。
从硅渣中提取工业硅的工艺瞿仁静包稚群（昆明冶金研究院）摘要：本文叙述一种简单的处理方法，通过手选、机选、配料、熔炼等工序，采用专利技术，利用工频炉，配入专利合成熔剂，从工业硅弃渣中提炼单质硅，产品达到工业硅精度，提炼方法简单，成本低廉，是硅行业的一种节能减排的新技术。
关键词：工业硅，硅渣，工频炉，合成熔剂1.前言工业硅生产以硅石为原料，碳质原料为还原剂，用电炉进行熔炼。
工业硅是指以含氧化硅的矿物和碳质还原剂等为原料，经电炉熔炼制得的含Si97%以上的产物。
工业硅主要用于配制合金、制造高纯半导体、生产硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅。
目前云南省的硅产能为100×104t/a，产硅渣10×104t/a，硅渣长期以来都用来铺路或作为弃渣堆存，占据了大量的土地资源，硅渣中含有15%以上的单质硅没有被回收，造成了资源的浪费。
云南省永平县泰达废渣开发利用有限公司法人进行了多年的研究，发明了“微铝微钙硅铁的生产方法”来处理硅渣，通过简单的方法回收硅渣中有效成分，并除掉硅中的杂质，使硅中杂质含量和结晶状态等符合要求，并将此工艺申请专利，在四川省大邑县成功生产近2年，在云南省永平县成功生产1年有余。
2.原辅料从工业硅渣中提取单质硅的新方法，以冶炼硅渣为原料，通过造渣去除原料中的CaO、Al2O3、FeO。
配料为专利技术，主要有两种辅料，辅料专利号为ZL02X341672，文中以辅料1、辅料2代替。
硅渣成分见表1。
表1 硅渣成分原、辅料单耗量：硅渣为6250kg/t硅，辅料1、2各为62.5 kg/t硅。
3工业硅的杂质来源和性质工业硅中的杂质以单质和化合物的形态存在。
热力学计算表明，Fe2O3、SiO2、MgO、Al2O3、CaO等在常压下还原时，Fe2O3还原温度最低，其次是SiO2，再次是Al2O3、MgO和CaO。
因为还原温度不同，Fe2O3、SiO2绝大部分被还原，Al2O3、MgO和CaO只能部分还原。
2021NO.3Tot2902021年第3期总第290期铁合金FERRO-ALLOYSD01：10.16122/ki.issnl001-1943.2021.03.007从硅渣中回收提纯金属硅的研究郑通1 翟双东1 庄艳歆1 邢鹏飞2(1东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室辽宁沈阳110819)(2东北大学冶金学院辽宁沈阳110819)摘 要 硅渣中夹杂约15%的金属硅，造成严重的硅资源浪费。
硅渣中金属硅的回收利用已经成为硅生产行业中需要迫切解决的问题。
本研究提出了从硅渣中回收提纯金属硅的方法，采用XRD 、XRF 、SEM 及EDS 等方法对硅渣原料的物相、形貌及化学成分进行了分析;在中频感应炉中通过直接熔炼、吹气精炼、造渣精炼和造渣强化精炼 四种方法对硅渣中的金属硅进行分离实验。
研究结果表明，造渣强化精炼可以实现硅渣中金属硅的有效回收。
在造渣强化精炼实验中，随着GaF 2用量的增加，金属硅的回收率越高。
当CaF 2配入量为20%时，硅渣中金属硅的回 收率最高为65.68% o 与硅渣中金属硅的杂质含量相比，造渣强化精炼后产物硅中Al 、Ca 等杂质含量降低。
该方法可以实现硅渣中硅的有效回收及提纯，为硅渣中硅的回收利用提供了一种新的途径，适合进行产业化应用。
关键词硅渣强化精炼回收率净化金属杂质中图分类号 TF645.3.4文献标识码 B 文章编号1001-1943(2021)03-0023-05STUDY ON RECOVERY AND PURIFICATION OF METALLICSILICON FROM SILICON SLAGZHENG Tong 1, ZHAI Shuangdong 1, ZHUANG Yanxin 1, XING Pengfei 2 (1 Key Laboratory of Electromagnetic Processing of Materials , Ministry of Education ,Northeastern University , Shenyang 110819, China )(2 School of Metallurgy , Northeastern University ,Shenyang 110819, China )Abstract The silicon slag contains about 15% of metallic silicon , causing serious waste of silicon resources. The re cycling of metallic silicon from silicon slag has become an urgent problem in the silicon production industry. The study proposes a method to recover and purify metallic silicon from silicon slag. The phase , morphology and chemical com position of silicon slag raw materials were analyzed by using XRD , XRF , SEM and EDS. In the medium frequency in duction furnace , the metallic silicon in the silicon slag is separated by four methods : direct smelting , blowing refining ,slagging refining and slagging intensified refining. Experiments results show that slagging intensified refining can a- chieve effective recovery of metallic silicon from silicon slag. In the slagging intensified refining test , the recovery rateof metallic silicon is increasing with the increase of the amount of CaF 2. When the dosage of CaF 2 arrives at 20% , therecovery rate of metallic silicon in silicon slag is the highest and reaches 65. 68% . Compared with the impurities of me tallic silicon in the silicon slag , the impurity contents such as Al and Ca in the silicon after slagging intensified refining are reduced. The proposed method can not only realizes the effective recovery and purification of silicon in the siliconslag , but also provides a new way for the recovery and utilization of silicon in the silicon slag , and it is suitable for in dustrial application.Keywords silicon slag, intensified refining , recovery rate, purification , metal impurities基金项目 国家重点研发计划(2018YEC1901805)和国家自然科学基金(U1902219)资助。
