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酸法粉煤灰提取氧化铝工艺

酸法粉煤灰提取氧化铝工艺

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  • 发布时间:2021-04-16
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【概要描述】      酸法粉煤灰提取氧化铝,首先用无机酸(HCl、H2SO4、HNO3)处理粉煤灰,制得对应的铝盐溶液,经除杂后蒸发结晶,焙烧后得到氧化铝,相应的酸气经吸收后循环使用。酸法中,硅不参与反应,SiO2在溶出过程中以渣的形式被移除。酸法工艺主要有HCl浸出法和浓硫酸浸出法等。

酸法粉煤灰提取氧化铝工艺

【概要描述】      酸法粉煤灰提取氧化铝,首先用无机酸(HCl、H2SO4、HNO3)处理粉煤灰,制得对应的铝盐溶液,经除杂后蒸发结晶,焙烧后得到氧化铝,相应的酸气经吸收后循环使用。酸法中,硅不参与反应,SiO2在溶出过程中以渣的形式被移除。酸法工艺主要有HCl浸出法和浓硫酸浸出法等。

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      酸法粉煤灰提取氧化铝,首先用无机酸(HCl、H2SO4、HNO3)处理粉煤灰,制得对应的铝盐溶液,经除杂后蒸发结晶,焙烧后得到氧化铝,相应的酸气经吸收后循环使用。酸法中,硅不参与反应,SiO2在溶出过程中以渣的形式被移除。酸法工艺主要有HCl浸出法和浓硫酸浸出法等。
       盐酸浸出法
       盐酸法中较有代表性的是国家能源准能集团与吉林大学联合开发的“一步酸溶法”粉煤灰提取氧化铝工艺。“一步酸溶法”工艺主要由原料与溶出、沉降、除杂、蒸发结晶、煅烧、酸吸收等工序组成,具体:电厂排出的粉煤灰与HCl、水按一定比例配成料浆;经高温高压溶出达到预定的溶出率后,送往沉降单元进行固液分离;液相经除杂净化得到氯化铝溶液,经三效顺流蒸发形成六水氯化铝晶体;在焙烧工序,结晶氯化铝经高温煅烧形成最终产品氧化铝,焙烧烟气(成分主要为氯化氢)经洗涤除尘、多级吸收后形成盐酸返回原料与溶出单元循环使用。
该工艺有如下优点:①流程短,能耗低,酸可以循环利用。②不仅可以制取氧化铝,也可以提取镓、锂、硅等有价元素。
该工艺存在的问题:①由于灰中的氧化钙和氧化铁协同溶出,因而对除杂净化要求较高。②由于盐酸有较强的腐蚀性,因此对设备材料的要求较高。
       浓硫酸浸出法
       硫酸浸出法是将粉煤灰与硫酸按一定比例混合,在一定温度、压力下发生反应,灰中的氧化铝与硫酸反应生成Al2(SO4)3,而灰中的SiO2则不参与反应,因而实现了硅、铝分离。溶出反应后的物料经固液分离,获得Al2(SO4)3粗制液;经除杂去掉其中的铁、钙等杂质,获得精制液;精制液经浓缩结晶获得硫酸铝晶体;晶体焙烧生成氧化铝产品,焙烧产生的烟气经酸吸收工序制备硫酸循环使用。
目前,该工艺尚未见工业化应用,以实验室研究为主。
该工艺有如下优点:①对粉煤灰中氧化铝的浸出率高,可达到85%以上。②酸可以循环利用。
该工艺存在的问题:①除杂要求精度高。每生产1t氧化铝产品需煅烧中间产品Al(SO24)3·18H2O晶体6.53t(不计含水)。以杂质铁为例,冶金一级品要求Al2O3中w(铁)≤0.02%,则Al2(SO4)3·18H2O中氧化铁的质量分数需要小于0.003%,对除杂工序的要求较高。②溶液中杂质离子繁多,均可能影响产品质量,除杂压力大。

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