硫酸及硫酸盐焙烧活化粉煤灰中镓和铝的溶出特征研究

发布时间：2020-07-26 19:04

【摘要】：现如今,世界各国大多都采用燃煤进行发电,但是,在燃煤发电过程中,会有大量的粉煤灰产生,因而,如何高效利用这些粉煤灰成为亟待解决的问题。在我国,煤炭发电是主要的电力来源,占70%以上,每年开采的煤也有30%左右用于发电,这必然会导致大量粉煤灰的产生。作为当前世界上排放量较大的工业废弃物,若不对其加以有效利用,粉煤灰会对环境、人类的健康生活等造成重大的危害。本项研究以神华准能电厂的高铝粉煤灰为原料,其内含有丰富的镓,采用不同的工艺对粉煤灰中的镓和铝进行溶出,得到了在不同体系下含有镓和铝的溶液,并对溶液中的离子含量进行可见光测试,采用多种手段对固体样品进行表征分析,比如XRD、SEM、FTIR、粒度测试等。在对金属镓进行回收的过程中,还会得到铝盐、炭质以及硅物质,它们也具有可观的经济价值,这样能够真实实现粉煤灰的综合利用。1.在硫酸焙烧-水溶体系中,最佳焙烧活化条件为：酸灰比1.2：1,焙烧温度300℃,焙烧反应时间3h,水浸温度90℃,水浸时间1h,此时镓和氧化铝的溶出率分别为76.96%和89.79%；最佳煅烧条件为添加剂的量5%、煅烧温度500℃、煅烧时间3h、酸灰比1.2：1,此时镓和氧化铝的溶出率达到最大,分别为76.96%和95.86%。2.在硫酸焙烧-盐酸酸溶体系中,最佳酸浸溶出条件为盐酸的实际用量与理论用量的比值1.4：1,酸浸反应的温度140℃,酸浸反应的保温时间4h,此时镓和氧化铝的溶出率分别可达72.32%和82.97%。3.在硫酸焙烧-碱溶体系中,最佳碱溶条件为：氢氧化钠溶液的浓度为5mol/L,碱的实际用量与理论用量的比值为1.5：1,反应温度180℃C,保温时间5h,在此条件下镓和氧化铝的溶出率分别可达88.41%、81.89%。4.在硫酸盐(焦硫酸钠)焙烧-碱溶体系中,得出最佳碱溶条件为：氢氧化钠溶液的浓度为5mol/L,碱的实际用量与理论用量的比值为1.75：1,反应温度180℃,保温时间5h，在此条件下镓和氧化铝的溶出率分别可达90.06%、86.65%。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ536.4

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本文编号：2771168