石膏活化粉煤灰和赤泥提取氧化铝和白炭黑的研究

发布时间：2022-12-10 00:58

　　随着电力工业的发展,我国燃煤电厂粉煤灰的排放量与日俱增,是目前我国排放量较多的工业固废之一。目前,粉煤灰的大量堆存,引发了严重的环境和社会问题。从粉煤灰中提取Al₂O₃对于解决我国铝土矿资源紧缺、对外依存度高的问题以及减少矿山开采保护环境具有重要的意义。本文重点研究了在粉煤灰提取氧化铝的过程中,添加一定量的赤泥和脱硫石膏对提取氧化铝的影响,为降低实验过程的复杂性,采用生石膏代替脱硫石膏进行研究;通过石膏煅烧活化-硫酸浸取的工艺方法提取原料中氧化铝,同时初步探讨了从提铝渣中回收二氧化硅的方法。主要的研究内容和结果如下:（1）研究了以生石膏为活化剂焙烧粉煤灰提取氧化铝的过程中,加入赤泥对氧化铝提取率的影响。实验结果表明:通过添加赤泥调节原料中的铝硅比可以提高氧化铝的提取率,当原料中的铝硅比为1:1时,在焙烧温度为1200℃、焙烧时间1 h下,氧化铝的提取率可达到89%左右,相比于单一粉煤灰为原料时氧化铝的提取率提高了约3个百分点。（2）将粉煤灰和赤泥按比例配料后,以生石膏为活化剂研究石膏用量、焙烧温度及焙烧时间对原料活化效果的影响,发现最佳的活化... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
    1.1 铝土矿资源现状
        1.1.1 国内外铝土资源储量特点
        1.1.2 我国铝土矿资源的特点
    1.2 粉煤灰概述
        1.2.1 粉煤灰简介
        1.2.2 粉煤灰特性
        1.2.3 粉煤灰的危害
        1.2.4 粉煤灰综合利用现状
    1.3 赤泥概述
        1.3.1 赤泥简介
        1.3.2 赤泥性质
        1.3.3 赤泥的危害
        1.3.4 赤泥综合利用现状
    1.4 从粉煤灰中提取氧化铝的研究现状
        1.4.1 酸法
        1.4.2 碱法
        1.4.3 铵法
        1.4.4 酸碱联合法
        1.4.5 熔盐电解直接提铝法
    1.5 从粉煤灰中提取白炭黑方法概述
        1.5.1 沉淀法
        1.5.2 气相法
    1.6 本文的研究意义及研究内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究思路及内容
第二章 实验部分
    2.1 实验仪器及药品
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验药品
    2.2 实验原料分析
        2.2.1 粉煤灰分析
        2.2.2 赤泥分析
    2.3 实验过程中分析方法
        2.3.1 氧化铝含量的检测
        2.3.2 二氧化硅含量的检测
    2.4 实验方法及工艺流程
        2.4.1 从粉煤灰赤泥中提取氧化铝工艺
        2.4.2 从提铝渣中提取二氧化硅工艺
第三章 氧化铝的提取与制备
    3.1焙烧活化实验
        3.1.1 焙烧活化机理及实验过程
        3.1.2 赤泥的加入对粉煤灰中铝浸取率的影响
        3.1.3 不同钙铝比对铝浸取率的影响
        3.1.4 不同煅烧温度对铝浸取率的影响
        3.1.5 不同煅烧时间对铝溶出率的影响
        3.1.6 烧结熟料分析
    3.2 硫酸酸浸实验
        3.2.1 酸浸时间对铝浸出率的影响
        3.2.2 酸浸温度对铝浸出率的影响
        3.2.3 硫酸浓度对铝浸出率的影响
        3.2.4 液固比对铝浸出率的影响
        3.2.5 酸浸工艺过程的正交试验
    3.3 硫酸铝溶液制备氧化铝实验
        3.3.1 硫酸铝粗液除杂实验
        3.3.2 氧化铝制备实验
    3.4 本章小结
第四章 白炭黑的提取与制备
    4.1 提铝渣分析
        4.1.1 提铝渣的化学组成
        4.1.2 提铝渣的物相组成
    4.2 提铝渣碱浸制备硅酸钠
        4.2.1 碱浸温度对二氧化硅浸出率的影响
        4.2.2 碱液浓度对二氧化硅浸出率的影响
        4.2.3 碱浸时间对二氧化硅浸出率的影响
        4.2.4 液固比对二氧化硅浸出率的影响
    4.3 碱浸过程的正交试验优化
    4.4 提硅渣分析
    4.5 二次碳分实验制备白炭黑
        4.5.1 碳分机理
        4.5.2 二次碳分工艺
        4.5.3 白炭黑物相分析
    4.6 本章小结
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]赤泥资源综合利用研究现状[J]. 檀中鑫,穆满根.  广州化工. 2018(19)
[2]赤泥在建筑材料中的应用研究[J]. 魏红姗,马小娥,管学茂,黄昂,李世华,董云涛,赵越.  轻金属. 2018(09)
[3]赤泥资源化利用和安全处理现状与展望[J]. 李彬,张宝华,宁平,何力为,左晓琳.  化工进展. 2018(02)
[4]从热电厂粉煤灰中提取铝生产硫酸铝（英文）[J]. Seoul SANGITA,Niva NAYAK,Chitta Ranjan PA.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(09)
[5]世界煤炭资源供需分析[J]. 陶专果.  现代经济信息. 2017(02)
[6]利用粉煤灰提取活性二氧化硅[J]. 郭培英.  内蒙古石油化工. 2016(10)
[7]粉煤灰硫酸焙烧熟料溶出液的除铁过程研究[J]. 刘康,薛济来,朱骏,谭奇伟.  中南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[8]粉煤灰中多种氧化物提取利用初探[J]. 徐梦茹,陈群玉,朱志强.  价值工程. 2016(19)
[9]我国铝土矿资源及海外投资分析[J]. 朱妍,霍云波.  中国有色金属. 2016(12)
[10]赤泥的理化性质及综合利用[J]. 肖晓阳,徐学鸥.  四川水泥. 2016(05)

博士论文
[1]高铝粉煤灰NH4HSO4/H2SO4法提取氧化铝基础研究[D]. 许德华.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
[2]粉煤灰硫酸焙烧法提取氧化铝过程的研究[D]. 刘康.北京科技大学 2015
[3]湿法冶金过程中硫酸钙结晶的相平衡基础[D]. 王文磊.中南大学 2013
[4]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

硕士论文
[1]Na2CO3活化粉煤灰/煤矸石提取Al2O3的工艺优化及机理[D]. 赵倩.山西大学 2016
[2]铝厂赤泥脱碱固硫制备烧结砖研究[D]. 王明.陕西科技大学 2015



本文编号：3715730