2010NO.4
粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
粉煤灰活化法提取高纯硅、铝的工艺研究 Experimental study on extraction of aluminum silicate from oal fly ash by activating method
袁春华
（内蒙古科技大学化学与化工学院，包头014010）
摘要：以粉煤灰为原料，探讨了粉煤灰中硅铝同提的提取工艺，通过试验得出了焙烧活化和酸浸的最佳工艺条件。试验结果表明，最佳焙烧时间2h，焙烧温度为900℃，酸浸时没出温度为200℃，硫酸浓度16mol/L，液固比为0.9:1，粉煤灰硅铝平均提取率可达到82.38%以上，表明该工艺从粉煤灰提取硅铝具有较好的效果，为粉煤灰综合提取多种元素设计了一套切实可行的工艺路线。
关键调：粉煤灰；活化法；提取工艺
中图分类号：X773
文献标识码：B
文章编号：1005-8249(2010)05-0026-03
研究发现，粉煤灰中含有固定碳、活性氧化硅、活性氧化铝、空心玻璃微珠、铁、锰等成分，其含量约为 Si0, :38% ~54% ; Al,0, :23% ~38% ; Si0, + Al,0, ≥ 70%。是开发铝盐、多种硅系等产品的极好原料。
试验表明，粉煤灰中的SiO,、Al,O，主要以Si-A1 键形式存在()，要使它们完全被溶出，必须打开此键，使其转变成活性较大的无定形体，目前主要利用活化法对粉煤灰进行了前期活化，使Si、AI的溶出率大大提高。打开Si-Al的基本方法包括用CaO、Na,CO,、 NaOH等强碱，同时也有人提出用氟化物助溶(2)，用 NaCI作助溶剂等。本文拟以Na,CO，为助剂对粉煤灰焙烧活化条件以及焙烧产物酸浸条件进行研究，以期得到有利于提取粉煤灰中硅、铝等资源的有效的新方法。
1试验
1.1原材料
试验用原材料为包头一电厂的粉煤灰，化学成分见表1。
化学原料：Na,CO,，HCI、NaOH、硫酸、EDTA、醋酸锌、二甲酚橙、六次钾基四胺等，均为分析纯。
*基金项目：包头市科技计划支持项目（2010Z1002）
作者简介：章春华（1979－）女，硕士，讲师，主要从事应用化学教学与研究工作.Email;yuanchunhua@ imust.cn
收稿日期：2010-03-05· 26
万方数据
表1 Fors 54.6
1.2
粉煤灰的化学组成
Al,o 33.7
Fe,O, 0.7
试验工艺流程
已去铁碳的灰
饮磁性物质 电选去碳灰
粉煤灰-
山家
落于酸的其它离子形成的氢氧化物液
回收其它有用元素
加入活化剂900℃双烧
研膚、混匀
硅酸钠滤瓶过滤
加入NaOH p"≥12.0
NAIQ,液
↓加碳酸至P7 过滤
T 0.39
K 0.27
因体
HO 滤遗
/% s 0.9
磺酸酸漫
过滤滤液
Na,so
→结品
+滤液
→浓缩
+（副产品）
Al, (s0,),
A1(OH),沉淀→浓缩
→结晶→
(产品）
图1粉煤灰中硅、铝元素的提取工艺流程
试验工艺流程见图1，在粉煤灰回收铝元素中最大的困难之一是铁、铝分离问题，试验中采用对原料灰进行电选、磁选等一系列预处理过程，解决了铁、碳对