准东煤灰提取氧化铝和白炭黑技术研究

发布时间：2021-01-30 21:53

　　为实现准东煤灰的绿色化综合利用,笔者研究设计了从准东煤灰中制取氧化铝和白炭黑的工艺流程,确定了最佳工艺条件,并通过SPSS双变量分析比较不同影响因素对提取率影响程度。试验采用准东煤——将军庙原煤,破碎并用马弗炉模拟煤粉炉静态燃烧方式制取灰样。准东煤灰的成分分析和元素分析表明:SiO₂占48.84%,Al₂O₃占31.26%。参照标准制备灰样,对灰样进行SEM分析,发现粘黏性严重,因此试验前先进行机械研磨。采用煤灰与硫酸铵焙烧法制备氧化铝,工艺分为焙烧过程和酸浸过程。因滤液中含有大量杂质铁、钙等元素,采用pH调节法除杂并对除杂效果进行检验,检验结果为除杂率接近100%。从提铝渣中制备白炭黑分为碱浸过程和多次碳分过程。在提铝工艺焙烧过程中,通过提铝率变化曲线及节能角度确定了各因素的最佳试验条件为:焙烧温度600℃,焙烧时间60 min,焙烧配料比1∶6;在提铝工艺酸浸过程中,得到最佳试验条件为:酸浸温度60℃、酸浸时间20 min、H₂SO₄浓度0.2 mol/L、酸浸液固比50。... 

【文章来源】：洁净煤技术. 2020,26(01)

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

高温煤灰样物相分析

高温煤灰样外观和物相分析如图1、2所示。可知高温煤灰样严重黏结并成块团状分布，严重影响氧化铝和白炭黑的提取速率，因此在试验前需对制取的灰样进行充分研磨，以增大比表面积。图2 高温煤灰样物相分析

本技术研究设计的工艺流程如图3所示。首先采用硫酸铵焙烧法，主要包括焙烧过程、酸浸过程、除杂过程，使煤灰中的铝元素与硫酸铵在中温气氛中反应实现Al3+富集，再通过酸浸方式使Al3+充分溶解在溶液中实现与提铝渣分离;调节溶液pH值除去杂质Fe3+、Ca2+等，向含Al3+滤液通入过量CO2，使Al3+以Al(OH)3沉淀析出，对Al(OH)3高温煅烧可得到Al2O3。剩余滤液中含有大量Na+、SO42-、NH4+，可进一步提取生产Na2SO4、(NH4)2SO4粗产品实现循环利用。提铝渣制备白炭黑工艺主要包括碱浸过程、多次碳分过程，首先采用NaOH溶液碱浸硅元素以Na2SiO3形式浸出，再采用多次碳分法向过滤得到的Na2SiO3滤液中通入CO2产生H2Si O3沉淀，反复碳分并过滤从而达到过滤除杂的作用，获得纯度较高的H2SiO3沉淀，经高温分解便得到白炭黑。2 硫酸铵焙烧法提取氧化铝

【参考文献】：
期刊论文
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[3]磺基水杨酸法测定水中铁含量在实验比对中的结果分析[J]. 王悦,杨宁祥,杨泽榕,梁广,马铭潞,王磊.  广东化工. 2018(06)
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[5]用粉煤灰提取白炭黑的研究现状[J]. 王安顺,王培根,李广学,林伟,段艳文,董安周,施建林,黄珍丽.  安徽化工. 2016(05)
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[7]准东煤沾污结渣特性研究[J]. 王礼鹏,赵永椿,张军营,姚斌,郑楚光.  工程热物理学报. 2015(06)
[8]粉煤灰提取氧化铝的综合利用[J]. 杨磊,池君洲,王永旺,陈东.  洁净煤技术. 2014(04)
[9]准东煤中碱金属的赋存形式及其在燃烧过程中的迁移规律实验研究[J]. 刘敬,王智化,项飞鹏,黄镇宇,刘建忠,周俊虎,岑可法.  燃料化学学报. 2014(03)
[10]制备白炭黑研究进展[J]. 盛强,姜岩,李东胜,李晓鸥.  当代化工. 2014(01)

博士论文
[1]从粉煤灰中提取氧化铝和二氧化硅的研究[D]. 吴艳.东北大学 2008



本文编号：3009650