高鋁粉煤灰是我國的特色二次資源,年產(chǎn)生量超過2500萬噸,其中氧化鋁含量可高達(dá)50%,而我國鋁土礦資源極為短缺,研發(fā)高鋁粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)是國家重大需求。高鋁粉煤灰中鋁硅比（A/S～1.2）低,硅主要以非晶態(tài)二氧化硅和結(jié)晶態(tài)的莫來石（3Al2O3·2SiO2）存在。鋁硅分離是高鋁粉煤灰利用的關(guān)鍵,且國內(nèi)外已有大量研究,但已有研究仍存在高鋁粉煤灰中結(jié)晶態(tài)鋁硅組分濃堿體系（亞熔鹽介質(zhì)）分解機(jī)理尚不明晰、非晶態(tài)二氧化硅稀堿脫除效率不高、鋁硅濕法分離硅組分利用價(jià)值低等問題。為此,本論文圍繞高鋁粉煤灰中鋁硅高效分離及產(chǎn)品高值化,開展了高鋁粉煤灰結(jié)晶態(tài)鋁硅組分（莫來石和剛玉）亞熔鹽介質(zhì)分解規(guī)律、粉煤灰協(xié)同赤泥亞熔鹽溶出研究,創(chuàng)新提出了高鋁粉煤灰熱化學(xué)法鋁硅深度分離新方法,并系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的工藝優(yōu)化與應(yīng)用基礎(chǔ)研究。本論文取得如下創(chuàng)新性進(jìn)展:（1）高鋁粉煤灰的主要含鋁物相為莫來石和剛玉,研究了粉煤灰中莫來石和剛玉在NaOH亞熔鹽介質(zhì)中的分解規(guī)律。結(jié)果表明,剛玉較莫來石更難分解,在Na2O濃度370 g/L、初始苛性比25條件下,莫來石在120℃下就開始分解,而剛玉高于180 ℃后才開始分解。莫來石和... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１我國２０１４－２０２０能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｃｈｉｎａ＇ｓ?ｇｏａｌ?ｏｆ?２０１４－２０２０?ｅｎｅｒｇｙ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ??

Ａｈ〇３含量高達(dá)５０?％，?Ｓｉ０２含量接近４０?％，同時(shí)還含有總量１０?％左右的ＣａＯ、??Ｆｅ２〇３、ＴｉＣｂ、ＭｇＯ等雜質(zhì)。準(zhǔn)格爾地區(qū)典型高鋁粉煤灰與其他普通粉煤灰成分??組成如圖１．３所示，與普通粉煤灰相比，高鋁粉煤灰具有低雜、高鋁、低硅的特??點(diǎn)。美國材料與測試協(xié)會（ＡＳＴＭ）根據(jù)粉煤灰中氧化物含量不同，將粉煤灰分??為?Ｃ?類灰（Ａｌ２〇３＋Ｓｉ〇２＋Ｆｅ２〇３彡５０％且?ＣａＯ彡２０％）和?Ｆ?類灰（Ａｈ〇３＋Ｓｉ〇２＋Ｆｅ２〇３??彡７０％）?（ＲｏｙａｎｄＧｒｉｆｆｍ，?１９８２）?，?Ｃ類灰也稱為高鈣粉煤灰，明顯地，我國內(nèi)??蒙古準(zhǔn)格爾地區(qū)的高鋁粉煤灰屬于Ｆ類灰。??高鋁粉煤灰中除含有ＡＩ２Ｏ３、Ｓｉ〇２、Ｆｅ２〇３、ＣａＯ、ＴｉＣｂ、ＭｇＯ外，還含有Ｌｉ、??Ｂｅ、Ｇａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ等多種數(shù)量級在１０＿６的微量元素。??有研究發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾地區(qū)的高鋁粉煤灰中富含具有開采應(yīng)用價(jià)值Ｌｉ、Ｇａ??元素（Ｚｈａｎｇ?ａｎｄ?Ｘｕ，?２０１６；Ｓｕｎ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１３）。??６０?Ｆ??■?＿??Ｈｉｇｈ?ａｌｕｍｉｎａ?ｆｌｙ?ａｓｈ??＾■１?Ｏｒｄｉｎａｒｙ?ｆｌｙ?ａｓｈ（Ｃｈｉｎａ）??Ｏｒｄｉｎａｒｙ?ｆｌｙ?ａｓｈ?（Ｉｎｄｉａ）??ｒ?Ｉ?Ｊ??ｉ?°?Ｉ?■??ａ；：｜ｌ??〇?＿＾＿■?ｗｍｍｍ．??ＡＩ２〇３?Ｓｉ〇２?ＣａＯ?Ｆｅ２〇３?Ｔｉ〇２?ＭｇＯ??Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ??圖１．３不同類型粉煤灰的主要成分??

內(nèi)蒙、山西等地粉煤灰利用率不足４０％。而且，目前我國粉煤灰大宗??利用主要在道路工程、建材建工、農(nóng)業(yè)、回填等高消耗量低附加值利用方式，而??高附加值利用率不到５?％?（圖１．６）。??６??


本文編號：3234475