酸浸取铝灰制备高纯氧化铝工艺研究

发布时间：2017-12-14 07:29

  本文关键词：酸浸取铝灰制备高纯氧化铝工艺研究

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【摘要】：在电解铝生产过程中,熔融态的铝与炉内氧化性气氛接触,反应生成铝灰。作为铝工业不可避免的副产物,铝灰组成复杂,一般含有金属铝、氧化铝、氮化铝、熔盐混合物、合金及其他组分。铝灰直接掩埋会污染环境,并且造成铝资源的浪费。研究开发从铝灰中回收制备氧化铝,回收铝资源的同时又能降低环境污染,该研究具有非常重要的实际意义。本文介绍了一种回收制备氧化铝粉体的工艺。对铝灰浸取回收氧化铝工艺进行了研究。利用单因素实验对浸取液浓度、浸取液用量、浸取温度、浸取时间等影响因素进行了研究,得出较优的工艺条件为:硫酸浓度为2.0 mol/L、浸出温度373 K、配料比n(H2SO4)/n(Al)=1.5×1.3、浸取时间120 min、铝灰粒度为180目,在此工艺下铝浸取率达88.8%以上。采用沉淀法对硫酸铝溶液中的铁离子进行去除。研究了配料比对除铁效果的影响,得到较优的工艺条件为:n(K4Fe(CN)6?3H2O)/n(Fe3+)=1.6,在此工艺条件下除铁效率达99.2%。利用纯化后的硫酸铝溶液与碳酸氢铵反应制备碳酸铝铵中间体,研究了滴加方式、反应体系pH值、碳酸氢铵浓度、配料比、煅烧温度等对产物的影响。其较优工艺条件为为:反应体系pH值9~10、碳酸氢铵溶液的浓度为4.0 mol/L、硫酸铝溶液的浓度≥0.3 mol/L、配料比n(NH4HCO3)/n[Al2(SO4)3]=3、滴定速度≤0.5L/h。1150℃下煅烧前驱体碳酸铝铵可制得α-Al2O3产品。利用XRF和XRD对所得所得产物进行表征,并且利用SEM分析所得Al2O3微观机构及形态,分析得知所得的氧化铝纯度达到99.12%。因此,实验所得的氧化铝粉末纯度较高,可以作为一种潜在的化学原料,该回收工艺经工艺简单,废物利用的同时也创造了环保效益。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ133.1

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本文编号：1287060