2007年第3期內(nèi)蒙古石油化工粉煤灰的精利用一提鋁鄭紅娜(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特010051)摘要:介紹了粉煤灰當(dāng)前的資源穊況與環(huán)境危害,結(jié)合其目前的利用現(xiàn)狀探討了粉煤灰的應(yīng)用前景,并著重闌述了粉煤灰的高級(jí)利用——石灰石燒結(jié)法提取Al2O3關(guān)鍵詞:粉煤灰;提鋁;精利用;石灰石燒結(jié)法粉煤灰資源豐富,產(chǎn)量大而集中,電廠每燒1t燒結(jié)時(shí)需加入大量昂貴的碳酸鈉,堿消耗量大,而氧煤,平均產(chǎn)生粉煤灰280kg,我國(guó)火電廠粉煤灰排放化鋁的回收率低。因此,從經(jīng)濟(jì)上看,用堿石灰處理量很大口,隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展,其排放量還將這類原料是不利的。用石灰燒結(jié)法處理這類原料時(shí),逐年增加,廢棄的粉煤灰既占用土地,又污染環(huán)境,在生料的配制和燒結(jié)過(guò)程中,不添加價(jià)格昂貴的碳其中所含的有害成分又會(huì)危及生物及人體健康。但酸鈉,而所得熱料中的Al2O3,在溶出時(shí)同樣可以轉(zhuǎn)粉煤灰是廢物也是寶物。目前,粉煤灰在建材、建工、入溶液,借此與SiO2固體雜質(zhì)分離,因而堿消耗較筑路、大壩、回填等方面大量應(yīng)用,這屬于粗利用。由少。從原則上看,它比堿石灰燒結(jié)法更能較為合理的于粉煤灰中含有大量氧化鋁和一些較為有價(jià)值的稀解決從一水硬鋁石、煤矸石、粉煤灰這類高硅低鋁原有金屬,若能將其提取利用,則既可實(shí)現(xiàn)廢物的回收料中提取氧化鋁的問(wèn)題。但到目前為止,石灰石燒結(jié)利用又可解決我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)資源缺乏的難題法實(shí)際上還沒(méi)越出實(shí)驗(yàn)研充范圍,且關(guān)于這方面的此,對(duì)粉煤灰進(jìn)行系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)利用,是關(guān)系經(jīng)濟(jì)報(bào)道甚少。波蘭 grzimek教授在50年代開(kāi)發(fā)了利用建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的重大問(wèn)題。當(dāng)?shù)胤勖夯液褪沂a(chǎn)氧化鋁和水泥技術(shù),為高由于資源短缺等原因,國(guó)外從60~70年代起就鋁粉煤灰工業(yè)性開(kāi)發(fā)指明了道路,我國(guó)有關(guān)部門也投入力量研究從飛灰中提取有用物質(zhì),主要是提取曾派人員赴波蘭考察但迄今為止,該法在我國(guó)尚金屬,特別是提取鋁2,這屬于精利用或高級(jí)利用。未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化或半工業(yè)化。因此本文主要對(duì)石灰石近年來(lái),我國(guó)也開(kāi)始了精利用的研究,主要是提鋁的燒結(jié)法進(jìn)行探討研究:。從粉煤灰中提取鋁的方法已報(bào)道的有:堿石灰石燒結(jié)法既可以避免酸法的腐蝕設(shè)備、污瀝濾法,酸瀝濾法,燒結(jié)一瀝濾法和氣一固反應(yīng)法。染環(huán)境、產(chǎn)品質(zhì)量不合格等缺點(diǎn),又不像堿石灰燒結(jié)酸法因其耗酸大,分離操作復(fù)雜,成本較高,提取率法那樣只適合于處理高品位鋁土礦,且在燒結(jié)時(shí)也低而未得到廣泛應(yīng)用用堿石灰燒結(jié)法能耗大,且在無(wú)需加入碳酸鈉,石灰石燒結(jié)法是處理粉煤aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaanmaaaaaaaaaaaa用要做到讓農(nóng)民較容易認(rèn)識(shí)和掌握應(yīng)用。這可在經(jīng)類人才的教育,以農(nóng)科院為帶頭,推動(dòng)全省農(nóng)業(yè)信息濟(jì)比較發(fā)達(dá)地區(qū),如珠江三角洲地區(qū)建立信息農(nóng)業(yè)化的普及教育,逐步培養(yǎng)一支適應(yīng)農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的實(shí)驗(yàn)基地,集中力量,參照國(guó)際先進(jìn)的信息化標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性示范建設(shè),慢慢再向農(nóng)村、農(nóng)民逐步推總之,在農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中,中國(guó)應(yīng)廣,要配置足夠的專家、技術(shù)人員給農(nóng)民深入淺出地該實(shí)施信息跨越戰(zhàn)略確立信息強(qiáng)國(guó)的路線,發(fā)揮農(nóng)講解和親自示范,務(wù)求讓農(nóng)民認(rèn)識(shí)該項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值,業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的疊加效應(yīng)和倍增效果。以并學(xué)會(huì)如何應(yīng)用來(lái)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益,增加收入。農(nóng)業(yè)信息化帶動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)跨越式發(fā)2.5研制和開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用軟件,提高農(nóng)業(yè)科展提供信息技術(shù)和信息系統(tǒng)的支撐技成果轉(zhuǎn)化率。農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的滯后已阻礙農(nóng)業(yè)信息化的建設(shè)進(jìn)程,農(nóng)民需要信息是必須[參考文獻(xiàn)]有人提供信息源以及獲取信息的軟件,政府應(yīng)在提[1]聶鳳英,劉繼芬,世界主要國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化的供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和重要農(nóng)業(yè)信息方面有先期的投入。進(jìn)程和發(fā)展.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技文獻(xiàn)2.6快培養(yǎng)農(nóng)業(yè)信息化人才。要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化信息中心,2005.8,人才是關(guān)鍵因素,農(nóng)業(yè)信息化需要一大批既懂現(xiàn)代[2]劉世洪.農(nóng)業(yè)信息技術(shù)與農(nóng)村信息化.農(nóng)業(yè)科信息技術(shù)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù),又善于經(jīng)營(yíng)現(xiàn)代信息技出版社產(chǎn)業(yè)的高級(jí)專業(yè)人才。要在農(nóng)業(yè)信息人才培養(yǎng)方面[3]王夢(mèng)麗,張利平,信息檢索與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,北京加大投入,在大專院校設(shè)立農(nóng)業(yè)信息化專業(yè),加強(qiáng)該北京航空航天大學(xué)出版社收稿日期:2006-07-2594內(nèi)蒙古石油化工2007年第3期灰、粘土的高硅低鋁原料的最合理的方法燒成時(shí)間達(dá)到一定值時(shí),溶出率最大,此時(shí)若再延長(zhǎng)熟料燒成是燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的核心,其目的燒成時(shí)間,溶出率幾乎不變,燒結(jié)過(guò)程的各種反應(yīng)基是使粉煤灰中的硅和鋁形成性質(zhì)不同的化合物,在本完成。另外,加入適量礦化劑和保持還原氣氛都可后續(xù)的熱料溶出工序達(dá)到有用成分與雜質(zhì)分離的目以從一定程度上提高熟料質(zhì)量,從而使熟料氧化鋁的。燒結(jié)法生料煅燒可以采用干法、濕法兩種:將的溶出率得到提高。溶出的目的是在符合工業(yè)實(shí)際原料同時(shí)烘干與粉磨或先烘干后粉磨成生料粉,而情況下,將煅燒合格熟料中的鋁進(jìn)行溶出隨著溶出后喂入窯內(nèi)煅燒成熟料,稱為干法生產(chǎn)將生料粉加溫度的提高,溶出率呈先升高后下降的趨勢(shì),此外,入適量水分制成生料球而后喂入窯內(nèi)煅燒成熟料的溶出率還與固液比及溶出時(shí)間有著一定的聯(lián)系,在生產(chǎn)方法,亦可歸入干法,但亦可稱為半干法。將原實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡量降低固液比,減少循環(huán)量,增大溶液中料加水粉磨成生料漿后喂入濕法回轉(zhuǎn)窯煅燒成熱A12O3的濃度,而溶出時(shí)間取決于反應(yīng)速度,反應(yīng)速料,則稱為濕法生產(chǎn)。將濕法制備的生料漿脫水后,度又與溫度和攪拌等因素有關(guān),反應(yīng)時(shí)間太短,會(huì)使制成生料塊入窯煅燒,稱之為半濕法生產(chǎn),亦可歸入溶出反應(yīng)不完全,而反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致一些副反濕法,但一般均稱為濕磨干燒將脫水生料塊經(jīng)烘干應(yīng)的發(fā)生,從而使溶出率降低,所以應(yīng)控制一個(gè)適宜粉碎后,入預(yù)熱器窯、窯外分解等干法備中煅燒者,的反應(yīng)時(shí)間。一般亦稱為濕磨干燒。濕法生產(chǎn)熱耗高,但電耗較粉煤灰的精利用具有巨大的社會(huì)收益、環(huán)境效低,生料易于均化,成分均勻,熟料質(zhì)量較高,且輸送益和較高的經(jīng)濟(jì)效益,而石灰石燒結(jié)法正是粉煤灰方便,粉塵少。隨著生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展,如烘干兼粉磨機(jī)精利用方式中的一種。在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),對(duì)世的出現(xiàn)、均化技術(shù)的發(fā)展收塵設(shè)備的改進(jìn)等,使干界多數(shù)國(guó)家,尤其是發(fā)展中國(guó)家,燃煤發(fā)電仍占主要法生產(chǎn)的熟料質(zhì)量逐步提高,干燥過(guò)程的熱耗相應(yīng)地位我國(guó)是目前粉煤灰排放量最大的國(guó)家,并且我降低,在環(huán)境保護(hù)方面也得到改善,加之投資較低,國(guó)耕地、水和礦產(chǎn)資源的人均占有量都比較低,加之因此在一些煤價(jià)貴、電價(jià)低的國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。原保護(hù)自然建設(shè)要求不斷提高,在粉煤灰利用上必須料水分愈低干法生產(chǎn)的節(jié)能效果愈顯著,技術(shù)經(jīng)濟(jì)加大力度,加強(qiáng)對(duì)粉煤灰特性的研究,建立粉煤灰的效果愈好。堿石灰燒結(jié)法傳統(tǒng)的熟料配方是在燒結(jié)科學(xué)分類體系,從無(wú)序中找到有序規(guī)律,為粉煤灰的時(shí)配入一定量的碳酸鈣使礦石中的氧化鋁形成可溶深度開(kāi)發(fā)利用及污染防治提供科學(xué)依據(jù)10),提取其解的固體鋁酸鈉,從而達(dá)到與雜質(zhì)氧化硅分離的目中的有用物質(zhì)Al2O3、SiO2、鐵、鈦及釩等,進(jìn)一步擴(kuò)的。對(duì)于采用堿石灰燒結(jié)法工藝生產(chǎn)的氧化鋁廠來(lái)大粉煤灰利用面,增加利用量,提高利用率,最大限說(shuō),在傳統(tǒng)燒結(jié)法工藝的基礎(chǔ)上,不斷提高熟料中氧度地減少灰渣堆存占用土地面積,實(shí)現(xiàn)粉煤灰資源化鋁含量及鋁硅比以減少物料流量、降低能耗降低再利用的目的,達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求,這樣可以化害熟料折合比,最終帶來(lái)提高質(zhì)量,降低成本的良好效為利、變廢為寶,是造福后人的一件大事果。針對(duì)傳統(tǒng)燒結(jié)法的弊端,原中南工業(yè)大學(xué)楊重愚教授等在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出兩組分兩段燒結(jié)法新[參考文獻(xiàn)工藝,突破了傳統(tǒng)燒結(jié)法不能處理高硅鋁比原料及[1李湘洲,我國(guó)粉媒灰綜合利用的現(xiàn)狀與趨勢(shì).建材工傳統(tǒng)配料條件嚴(yán)格、生料漿調(diào)配工藝復(fù)雜的限制。目業(yè)信息,2001,2,14前,石灰石燒結(jié)法還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,其工藝方[2] Junji Komamoto.Etal. Recover of Metal Oxides from法很少有資料報(bào)道,但以上工藝方法可供石灰石燒Coal Ash KOBELCO Technology Review, 1990(7):53結(jié)法借鑒。石灰石燒結(jié)法工藝中,熟料質(zhì)量的優(yōu)劣都是至關(guān)重要的,熟料質(zhì)量是影響以后工序的關(guān)鍵之[3]永野卓三,從煤灰中回收有價(jià)值物的研究現(xiàn)狀,煤炭不僅要求熟料粉化率提高,更重要的是使熟料中綜合利用譯叢,1989(3):38~48的鋁盡可能生成可溶性鋁酸鹽,而使硅結(jié)合成穩(wěn)定[4]方宏莊粉煤灰酸溶法制取鋁鹽——溶出試驗(yàn).電力的硅酸二鈣。影響所有這些的關(guān)鍵是熟料的煅燒和環(huán)境保護(hù),1989,5(3);37~40.溶出,所以必須深入研究煅燒和溶出階段的影響因[5]王辛法,張敬賢,利用飛灰生產(chǎn)硫酸鋁,環(huán)境污染與肪素治,1989,11(6):20~23用石灰石燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁時(shí),熟料燒成的目[6]王溥,國(guó)內(nèi)外粉煤灰利用沿革與發(fā)展(下).粉煤灰,就是使粉煤灰中的鋁與石灰石中的鈣相結(jié)合生成1998,5,13能夠溶于NaCO3溶液的C12Ar和CA,在溶出工序[7]沈威,水泥工藝學(xué),武漢工業(yè)大學(xué)出版社,1990中達(dá)到有用成分A1O3與雜質(zhì)SiO2分離的目的。此[8]尹中林,顧松青,并行法氧化鋁發(fā)展新工藝——我國(guó)過(guò)程在合適的配料范圍基礎(chǔ)上會(huì)受到燒成溫度、燒混聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)工藝發(fā)展方向,有色金屬,2001,7成時(shí)間、燒成制度、燒成氣氛等因素的影響。在燒成[9]輕金隅氧化鋁生產(chǎn)分冊(cè),中南工業(yè)大學(xué)冶金工業(yè)系金時(shí)間不變的情況下,氧化鋁提取率隨著燒成溫度屬材料教研室主編升高而呈上升趨勢(shì),溶出率則呈先升高后降低的趨[10]孫俊民,韓德馨,媒炭轉(zhuǎn)化,粉煤灰的形成和特性及勢(shì);燒成溫度一定時(shí),燒成時(shí)間太短反應(yīng)不完全,當(dāng)應(yīng)用前景,1999,1,1