从高铝粉煤灰提取氧化铝联产硅产品的工艺
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粉煤灰提取氧化铝的技术工艺目前,高铝粉煤灰提取氧化铝的工艺路线主要有4种;一是石灰石烧结法,其主要的研究或产业化实践单位有波兰克拉科夫矿冶学院、内蒙古蒙西高新技术集团等;二是预脱硅-碱石灰烧结法,其主要的研究或产业化实践单位有大唐国际、中煤集团平朔煤炭工业公司、东北大学等;三是盐酸法,其主要的跟进研究单位有美国橡树岭实验室、神华集团、吉林大学等;四是硫酸铵法,其主要的跟进研究单位有东北大学、华电集团、沈阳铝镁设计研究院有限公司、沈阳工业大学等。
1、石灰石烧结法石灰烧结法是处理中低品位铝土矿的一种重要方法,它主要的优势就是可以有效利用低品位的铝土矿或高铝粉煤灰。
蒙西石灰石烧结法采用粗液氧化铝彻底碳分和低温拜耳法溶出相结合的工艺,从而能够得到一级砂状氧化铝;该工艺将水泥煅烧窑中产生的尾气二氧化碳气体用于粗液彻底碳分工序中,利用水泥煅烧窑中尾废气来增浓二氧化碳;将提取氧化铝过程的废弃物硅钙渣,用于生产硅酸盐水泥熟料。
2、预脱硅-碱石灰烧结法预脱硅-碱石灰烧结法是对碱石灰烧结法进行改良的一项创新技术。
该技术首先将高铝粉煤灰与氢氧化钠溶液反应进行预脱硅,然后利用类似的碱石灰烧结法提取氧化铝,可以获得高纯度氧化铝产品。
大唐国际资源开发有限公司的高铝粉煤灰生产氧化铝联产活性硅酸钙工艺即为典型的预脱硅-碱石灰烧结法。
3、盐酸法盐酸法采用盐酸与高铝粉煤灰按比例配料,在一定的温度及压力条件下溶出粉煤灰中的氧化铝,得到氯化铝溶液,氯化铝溶液经蒸发结晶、焙烧得到氧化铝产品,其优点是流程简单、渣量小。
4、硫酸铵法硫酸铵法是将粉煤灰与(NH4)2SO4按比例混合、焙烧后,H2SO4溶出焙烧产物,粉煤灰中的Al2O3组分转化为可浸取的硫酸铝铵,重结晶得NH4Al(SO4)2·12H2O中间体,煅烧后得Al2O3。
高铝粉煤灰提取氧化铝实施方案一、实施背景中国是一个煤炭消费大国,每年粉煤灰的产生量巨大。
粉煤灰是一种含铝量较高的废弃物,主要成分是氧化铝,具有潜在的经济价值。
为了充分利用这一资源,从产业结构改革的角度出发,本实施方案旨在提取高铝粉煤灰中的氧化铝,使其转化为具有高附加值的产品。
二、工作原理提取高铝粉煤灰中的氧化铝主要通过酸浸和碱浸两种方法。
本实施方案采用碱浸法,其工作原理如下:在一定温度和碱浓度下,利用碱溶液溶解粉煤灰中的氧化铝,使其从固相转变为液相。
经过滤、分离、洗涤等步骤,得到纯度较高的氢氧化铝。
再通过焙烧等处理,最终得到氧化铝产品。
三、实施计划步骤1. 原料准备:将粉煤灰进行破碎、筛分,得到粒度合适的原料。
2. 碱浸:将破碎筛分后的粉煤灰加入到碱溶液中,在一定温度和时间条件下进行碱浸处理。
3. 分离:将碱浸后的浆液进行固液分离,得到含氢氧化铝的溶液。
4. 洗涤:对分离后的氢氧化铝进行洗涤,去除杂质。
5. 焙烧:在一定温度下对洗涤后的氢氧化铝进行焙烧,得到氧化铝产品。
6. 产品的后续处理:对得到的氧化铝产品进行筛分、磨碎等处理,使其达到所需的粒度和纯度。
四、适用范围本实施方案适用于处理高铝含量的粉煤灰提取氧化铝。
对于不同来源和性质的粉煤灰,可能需要根据实际情况对工艺参数进行调整。
五、创新要点1. 采用碱浸法提取氧化铝,与传统的酸浸法相比,碱浸法具有对环境影响小、设备腐蚀小等优点。
2. 本实施方案结合了粉煤灰的预处理、碱浸、分离、洗涤、焙烧等多个环节,实现了高铝粉煤灰中氧化铝的高效提取和转化。
3. 通过合理的工艺设计和参数控制,提高了氧化铝产品的纯度和回收率,进而提高了产品的附加值和市场竞争力。
六、预期效果1. 提高资源利用率:通过提取高铝粉煤灰中的氧化铝,将废弃物转化为具有经济价值的资源,提高了资源利用率。
2. 减少废弃物排放:本实施方案减少了粉煤灰的排放,减轻了环境压力。
3. 创造经济效益:通过提取氧化铝,获得具有高附加值的产品,为企业带来可观的经济效益。
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。
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。
浅析粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程粉煤灰中提取氧化铝是一种很有潜力的资源利用技术,可以将废弃的粉煤灰转化为有价值的氧化铝产品。
在浅析粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程中,主要涉及到以下几个关键步骤:1. 原料准备粉煤灰是一种煤燃烧后产生的固体废弃物,需要经过预处理才能用于提取氧化铝。
首先将粉煤灰进行干燥处理,以去除其中的水分。
然后使用磁选技术将其中的铁矿物质去除,以提高后续氧化铝的纯度。
2. 碱法浸出粉煤灰中的氧化铝主要以氢氧化铝的形式存在。
碱法浸出是将粉煤灰与碱性溶液反应,使氢氧化铝溶解于溶液中,其他杂质则沉淀下来。
一般使用氢氧化钠或氨水作为溶液,反应后得到含氧化铝的溶液。
3. 铝盐析出将碱法浸出得到的含氧化铝溶液进行酸碱中和反应,使得氢氧化铝析出为氧化铝沉淀。
常用的酸碱中和剂有硫酸和硫酸铵等。
在反应过程中,需要注意溶液的酸碱度、温度和搅拌速度等条件,以确保氧化铝的析出效果。
4. 氧化铝的焙烧提取得到的氧化铝沉淀需要进行焙烧处理,以去除其中的水分和有机物质。
焙烧条件通常为高温、长时间、氧气氛围下进行。
焙烧过程中,需要控制温度和时间,以避免氧化铝颗粒的烧结和过度燃烧。
5. 粉碎和选粒焙烧后的氧化铝沉淀需要进行粉碎和选粒处理,以获得所需的氧化铝粉末。
可以使用机械研磨或者湿法研磨等方法进行粉碎,然后使用筛网或离心分离等方法进行粒度分选,获得所需的颗粒大小。
以上就是粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程的主要步骤。
在实际操作中,还需要结合具体的粉煤灰性质和目标产品要求,进行工艺参数的调整和优化,以提高氧化铝的提取率和品质。
此外,还需要考虑废弃物的处理和环境保护等问题,以实现资源化利用和可持续发展。
一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法
从粉煤灰中提取氧化铝的方法主要包括以下步骤:
1. 粉煤灰预处理:将粉煤灰进行颗粒破碎,去除其中的杂质和有机物,以提高氧化铝的纯度和回收率。
2. 粉煤灰浸出:将预处理后的粉煤灰与酸溶液(如硫酸)进行浸出,以溶解氧化铝。
通常使用高温高压的浸出设备,提高浸出效果。
3. 氧化铝沉淀:将浸出液中的氧化铝以适当的方式沉淀出来。
可以采用控制pH值或者加入适当的沉淀剂来实现氧化铝的沉淀。
4. 氧化铝分离:将沉淀的氧化铝与溶液分离,例如通过过滤、离心或者其他固液分离方法。
5. 氧化铝烘干和煅烧:将分离得到的湿氧化铝进行烘干,去除水分,并进行煅烧,以获得纯度更高的氧化铝。
煅烧温度和时间需要根据具体情况进行控制。
6. 氧化铝粉末处理:将煅烧后得到的氧化铝进行碾磨和分类,以获得所需的粒径和颗粒分布。
需要注意的是,以上方法只是一种常见的粉煤灰提取氧化铝的方法,具体操作步骤和条件可能会有所不同,取决于粉煤灰的
特性和要求的氧化铝纯度。
因此,在实际操作中,还需要根据具体情况进行调整和优化。
粉煤灰活化法提取高纯硅、铝的工艺研究论文
粉煤灰活化法提取高纯硅、铝的工艺研究
本文主要就粉煤灰活化法提取高纯硅和铝进行研究,以确定最佳的工艺参数。
首先介绍了粉煤灰的性质及其形成活化后所处的形式,然后介绍了活化方法,其中包括乙烯基溶剂法、碱法等。
之后,对活化后粉煤灰中硅、铝的提取进行了研究,并且总结了最佳的参数。
粉煤灰是一种特殊的碳质固体废弃物,它是由煤烧制而成。
粉煤灰的组成主要由氧化铁和碳组成,还含有一定量的其它元素,比如硅、氧化锰、铝等。
由于其中含有大量的硅和铝,可以通过活化这些物质来提取高纯硅和铝。
活化是一种预处理方法,主要用于改变粉煤灰结构,使其能够有效舍入其中的硅和铝。
目前,常用的活化方法有乙烯基溶剂法和碱法。
乙烯基溶剂法的基本原理是将乙烯基溶剂混合到粉煤灰中,加热后在一定条件下,将粉煤灰碳结构改变,使其变得对溶剂可溶性,从而加快粉煤灰的活化。
碱法的基本原理是将碱混合到粉煤灰中,加热后在一定条件下,减少粉煤灰碳结构,使其变得可溶性,从而加快粉煤灰的活化过程。
活化后,粉煤灰中含有大量的硅和铝,可以用不同方法来提取,比如电离沉淀法、溶剂萃取法等。
本文主要研究了使用电离沉淀法来提取粉煤灰中硅、铝的工艺参数,结果表明,当pH为
7-9、温度为60℃时,硅、铝的提取率分别可以达到99.5%和90%以上的水平。
综上所述,本文探讨了粉煤灰活化法提取高纯硅、铝的工艺研究,总结了最佳的参数。
研究显示,当pH为7-9、温度为60℃时,可以将粉煤灰中的硅、铝提取至99.5%和90%以上的水平。
本文研究结果可以为活化后粉煤灰中硅、铝的提取提供参考依据。
高铝粉煤灰副产盐酸制备高品质铝硅材料多联产技术
背景及概况
高铝粉煤灰年排放量约3000万吨,综合利用率低,环境影响严重。
铝、硅为高铝粉煤灰中主要元素,其中氧化铝含量>40%,利用价值巨大。
近年来,随着国内高品位铝土矿资源的日益短缺,氧化铝、耐火材料等行业已面临较大的原料供应压力。
另一方面,氟化工、氯碱化工等行业产生了大量副产盐酸,但随着PVC行业需求放缓,副产盐酸难以寻找合适出口实现规模化消纳。
在环保政策逐年趋紧的形势下,以副产盐酸、粉煤灰为代表的废弃物的大量堆存已严重阻碍企业的正常发展与工业园区的循环化建设。
技术特点
基于上述资源特点,中国科学院过程工程研究所团队开发了具有自主知识产权的高铝粉煤灰协同活化—深度脱硅制备铝硅材料联产聚合氯化铝及新型硅酸钙填料新工艺,脱硅率较现有工艺提高50%,产品莫来石含量>95%,硅酸钙含水率<60%,聚合氯化铝产品完全满足工业级聚合氯化铝国家标准GB/T22627-2008,上述产品均已得到国内相关行业龙头企业检测认可。
本技术已申请专利14项,授权8项,形成了具有自主知识产权的技术体系。
示范与应用
本技术已完成3000吨/年示范线建设及调试,产品达到相关标准要求。
已开展5万吨铝硅材料/年工艺包编制,投资约1.5亿元,联产5万吨聚合氯化铝、3.8万吨活性硅酸钙,综合利用粉煤灰7.75万吨,盐酸6.1万吨,利税约8000万元/年。
本技术在2017互联网+耐火材料产业高峰论坛现场由中科院过程工程研究所张建波博士做了详细的阐述和介绍。
(点击链接可直接查看论坛现场)。
52 阎守义:中国海绵钛的投资状况及技术水平分析2010年第4期
解槽和多极槽。
无隔板电解槽又分105kA、110kA 、120kA槽型。
105kA无隔板镁电解槽是抚顺铝厂和沈阳铝镁设计研究院联合在上世纪80年代从前苏联引进的,而110kA、120k A是以105kA镁电解槽为基础的改进型。
最近又从乌克兰引进了175kA、200kA的无隔板槽。
多极槽目前仅洛阳双瑞万基钛业有限公司在使用,遵宝钛业有限公司即将试车,其他单位尚在建设中。
与无隔板槽相比,多级槽的优点是显而易见的:它是ALC AN!公司专门为海绵钛厂副产氯化镁而研究的电解槽,具有电耗低,副产氯气浓度高(体积浓度达95%以上)的特点。
可以根据海绵钛产量的高低(副产氯化镁的多少),波峰、波谷的电价,在90kA~165kA之间调整电流,在美、日的海绵钛企业已使用多年。
它的专利解密后,国内有多家个人和集体在转售它。
其技术来源、技术文件的可靠性、实施的可行性受到人们的质疑。
不像无隔板槽那样有正规的设计单位,所有的文件都很正规,能够得到人们的信任。
转售多级槽的个人和集体,手中资料的完备程度普遍受到人们的质疑,建成后能否按时正常运行也在人们的怀疑之列。
2 结语
据不完全统计,我国海绵钛的产能(包括已建成、续建、在建)已接近180kt/a,这已是目前全世界的产能。
按照我国当前的钛的应用水平,是无论如何也不能消化吸纳这么多的海绵钛。
未来,我们必须尽快扩大钛的应用领域,或扩大出口,或减少开工率。
(责任编辑 范鸿雁)
行业资讯
从高铝粉煤灰提取氧化铝联产硅产品的工艺
大唐国际再生资源开发有限公司针对高铝粉煤灰的主要组成为微晶莫来石与二氧化硅玻璃相的特点,借鉴国内外成熟的碱石灰烧结法生产氧化铝的工艺路线,研制开发出有完全自主知识产权的预脱硅碱石灰烧结法高铝粉煤灰提取氧化铝联产活性硅酸钙的工艺技术。
此工艺技术特色与创新点如下:
(1)采用化学预脱硅技术,首先去除高铝粉煤灰中40%左右的二氧化硅,使粉煤灰中的铝硅比提高1倍以上,同时粉煤灰的化学活性也得到显著提高;
(2)将脱除下来的二氧化硅制成优质活性硅酸钙,同时实现碱的回收;
(3)将提取氧化铝后剩余的硅钙渣进行脱碱和脱水处理,从而能满足生产水泥的技术要求,解决了传统氧化铝生产中排放的大量赤泥的堆存与对环境的污染问题;
(4)利用电石渣代替石灰石,在一定限度上实现了废弃资源的综合利用与节能减排;
(5)在内蒙古自治区充分利用煤铝共生矿产资源高效循环经济链中,本工艺是最为关键的一环,可在内蒙地区形成有中国特色的煤炭-电力-氧化铝-原铝-水泥的极有经济效益与社会效益的区域循环经济产业布局,同时实现了车间内部、车间之间、企业之间、三个层面的物质和能量的循环。
随着中国火力发电的持续快速发展,每年产生的粉煤灰量在4∀108t以上,不仅给发电企业带来了沉重的负担,而且给当地的生态环境造成了严重的危害。
另外,随着中国PVC工业的高速持续发展,电石渣的排放量也迅速增加,它们的颗粒细微,呈碱性,对生态环境危害也甚大。
从高铝粉煤灰提取氧化铝联产硅产品项目采用节能环保型的粉煤灰综合利用技术,同时消化处理粉煤灰与电石渣生产氧化铝及活性硅酸钙等产品,一方面解决了粉煤灰与电石渣污染环境的问题,另方面又有着巨大的经济效益,有利于资源与环境的持续发展。
本项目在全部建成后可形成有中国特色的煤-电-灰-铝-铝产品与水泥的最优化产业链,对解决中国铝土矿资源短缺,增强中国铝工业在国际上的核心竞争力、保障中国有色金属工业资源与经济安全具有重要的战略意义。
[王祝堂供稿]。