本文關(guān)鍵詞：粉煤灰硫酸酸浸液中鋁的結(jié)晶分離研究

  更多相關(guān)文章： 粉煤灰 Na_2CO_3 十二水硫酸鋁銨 結(jié)晶 氧化鋁

【摘要】：碳酸鈉活化粉煤灰使粉煤灰中的氧化鋁在酸液中的溶出率達(dá)到90%以上,但存在酸液中鋁分離困難、雜質(zhì)含量大,產(chǎn)品純度低等問題。針對這些問題,本論文探討了硫酸酸浸液中鋁的分離方法,利用十二水硫酸鋁銨在低溫下溶解度小的特點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)鋁的低溫結(jié)晶分離。此外針對碳酸鈉消耗量大開發(fā)的赤泥協(xié)同活化粉煤灰優(yōu)化工藝,粉煤灰硫酸酸浸體系中鋁的結(jié)晶分離,考察了多元雜質(zhì)酸浸液體系下,十二水硫酸銀錢的結(jié)晶行為:(1)針對粉煤灰中莫來石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定導(dǎo)致氧化鋁難浸出的問題,提出用碳酸鈉作為助熔劑對粉煤灰進(jìn)行活化的方法。采用碳酸鈉活化并用硫酸酸浸的方法對鋁硅進(jìn)行分離�？疾炝朔勖夯遗c碳酸鈉質(zhì)量比、硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、酸浸時(shí)間、酸浸溫度等因素對粉煤灰中氧化鋁的浸出率的影響。結(jié)果表明:當(dāng)粉煤灰與碳酸鈉的質(zhì)量比為1:0.8、硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%、酸浸時(shí)間為2h,液、固比為5ml·g~(-1)、酸浸溫度為98℃時(shí),粉煤灰中氧化鋁的浸出率最高,可達(dá)94%。(2)通過在酸浸液中加入硫酸銨形成可結(jié)晶的十二水硫酸鋁銨晶體(NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O),從而實(shí)現(xiàn)鋁鹽的高效分離�？疾炝私Y(jié)晶溫度、NH_4~+/A1~(3+)摩爾比、初始Al~(3+)濃度等對鋁回收率及產(chǎn)品質(zhì)量的影響。利用電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(ICP)和X射線衍射儀(XRD)對產(chǎn)品中雜質(zhì)含量及組成進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,在結(jié)晶溫度為15℃;NH_4~+/Al~(3+)摩爾比為1.0~(-1).5;初始Al~(3+)濃度為0.88 mol·L~(-1)時(shí),鋁的回收率可達(dá)70%,十二水硫酸鋁銨純度在90%以上。(3)赤泥協(xié)同活化粉煤灰酸浸體系中,由于赤泥含有Ca、Fe等金屬元素,導(dǎo)致酸浸液的成分復(fù)雜,加入硫酸銨形成十二水硫酸鋁銨晶體(NH_4Al(SO_4)_2·12H_20)的方法,實(shí)現(xiàn)鋁鹽的高效分離�？疾炝私Y(jié)晶溫度、NH_4~++/Al~(3+)摩爾比、初始Al~(3+)濃度對十二水硫酸鋁銨晶體及氧化鋁的純度及雜質(zhì)的析出的影響。結(jié)果表明:在結(jié)晶溫度為15℃;NH_4~+/Al~(3+)摩爾比為1.0~(-1).2;初始Al~(3+)濃度為0.66mol·L~(-1)時(shí),鋁的回收率可達(dá)70%,氧化鋁的純度符合GB/T 24487-2009氧化鋁標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：粉煤灰 Na_2CO_3 十二水硫酸鋁銨 結(jié)晶 氧化鋁
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X773
【目錄】：

• 中文摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 課題背景與文獻(xiàn)綜述11-19
• 1.1 粉煤灰酸浸提鋁12-14
• 1.1.1 直接浸取法12
• 1.1.2 加助劑酸浸法12-14
• 1.1.3 酸液中鋁的分離方法14
• 1.2 硫酸酸浸液沉淀結(jié)晶制備含鋁產(chǎn)品14-16
• 1.2.1 NH_4Al(SO_4)·12H_2O的性質(zhì)與制備15
• 1.2.2 NH_4Al(SO_4)·12H_2O的用途15
• 1.2.3 Al_2O_3的制備15-16
• 1.3 研究思路與路線16-19
• 第二章 碳酸鈉活化粉煤灰硫酸酸浸條件優(yōu)化19-27
• 2.1 藥品與試劑19-20
• 2.2 儀器與設(shè)備20
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法20-21
• 2.3.1 碳酸鈉助劑法提鋁20-21
• 2.3.2 分析與表征21
• 2.4 結(jié)果與討論21-26
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)原料21-22
• 2.4.2 粉煤灰與碳酸鈉的質(zhì)量比對粉煤灰提鋁的影響22-24
• 2.4.3 硫酸濃度對粉煤灰提鋁的影響24-25
• 2.4.4 酸浸溫度對粉煤灰提鋁的影響25
• 2.4.5 酸浸時(shí)間對粉煤灰提鋁的影響25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 碳酸鈉活化粉煤灰硫酸酸浸液中鋁的結(jié)晶分離27-39
• 3.1 藥品與試劑28
• 3.2 儀器與設(shè)備28
• 3.3 材料與方法28-29
• 3.3.1 硫酸酸浸液的制備28
• 3.3.2 NH_4Al(SO_4)·12H_2O的制備28-29
• 3.3.3 分析和表征方法29
• 3.4 結(jié)果與討論29-37
• 3.4.1 結(jié)晶溫度對產(chǎn)品產(chǎn)量及純度的影響29-32
• 3.4.2 NH_4~+/Al~(3+)摩爾比對產(chǎn)品產(chǎn)量及純度的影響32-35
• 3.4.3 初始Al~(3+)濃度對產(chǎn)品產(chǎn)量及純度的影響35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第四章 赤泥協(xié)同活化粉煤灰酸浸液中鋁的結(jié)晶分離39-51
• 4.1 藥品與試劑39
• 4.2 儀器與設(shè)備39-40
• 4.3 材料與方法40-41
• 4.3.1 活化樣品的制備40-41
• 4.3.2 酸浸液的制備41
• 4.3.3 十二水硫酸鋁銨晶體的制備41
• 4.3.4 分析和表征方法41
• 4.4 結(jié)果與討論41-49
• 4.4.1 結(jié)晶溫度對產(chǎn)品產(chǎn)量及純度的影響41-44
• 4.4.2 NH_4~+/Al~(3+)摩爾比對產(chǎn)品產(chǎn)量及純度的影響44-46
• 4.4.3 初始Al~(3+)濃度對產(chǎn)品產(chǎn)量及純度的影響46-49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 第五章 結(jié)論及建議51-53
• 5.1 結(jié)論51-52
• 5.2 建議52-53
• 參考文獻(xiàn)53-59
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果59-60
• 致謝60-61
• 個(gè)人簡況及聯(lián)系方式61-63

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本文編號：1074188