【摘要】：鋁及鋁合金熔渣也稱鋁灰,是一種產(chǎn)量大、污染嚴(yán)重的工業(yè)固體廢棄物,其鋁含量可達8~80%。鋁灰的大量填埋、廠區(qū)堆放不僅造成了鋁資源浪費還帶來環(huán)境污染問題。本論文以鋁灰為研究對象,首先對鋁灰進行水洗預(yù)處理,然后分別采用硫酸浸出、高溫煅燒處理水洗鋁灰。采用ICP、X射線衍射(XRD)、X熒光光譜(XRF)等方法進行分析研究。研究結(jié)果如下:(1)水洗鋁灰可以去除鋁灰中的可溶性鈉鹽及部分雜質(zhì),隨著水洗時間的增加,溶液的PH值呈階梯型增大,水洗達到一定時間后溶液的PH值趨于穩(wěn)定;100°C下水解6 h后,AlN發(fā)生大量水解并生成穩(wěn)定的Al(OH)3,AlN的含量明顯減少,而Al4C3則完全水解;水洗過程中鋁灰中的Al2O3水化增重量很小,有微量金屬鋁水解,由于鋁灰中Al2O3的少量水化增重及Al(OH)3的生成使得鋁灰的質(zhì)量略增。(2)硫酸浸出鋁灰過程中,溫度越高、浸出時間越長鋁的浸出率越高,但隨著溫度和浸出時間的增加鋁的浸出率趨于穩(wěn)定;隨著硫酸濃度的增加,浸出液中的水含量減少,硫酸鋁達到飽和阻礙了反應(yīng)的進行,使鋁的浸出率反而有所下降,因此硫酸濃度不宜過高;硫酸浸出鋁灰的最佳浸出條件是濃度為15%的H2SO4在90°C浸出鋁灰5 h,鋁的浸出率可達90.2%。(3)酸浸液與硫酸銨混合,攪拌調(diào)節(jié)PH到1~3時生成硫酸鋁銨晶體,硫酸鋁銨晶體經(jīng)除雜、煅燒過程制備得氧化鋁,其氧化鋁含量為93.82%,白度值為84.6,比表面為39.79 m2/g。(4)高溫煅燒鋁灰可以去除鋁灰中大部分雜質(zhì)(如Na,Si,Fe),隨著煅燒溫度的升高,煅燒時間的增大,氧化鋁的白度值及含量增加,當(dāng)煅燒溫度與時間達到一定值后氧化鋁的白度值及含量趨于穩(wěn)定,且煅燒時間對煅燒工藝的影響較小。(5)高溫煅燒水洗鋁灰制備氧化鋁的最佳工藝條件為:1400°C,煅燒4 h,所得氧化鋁含量可達95.75%,其白度值為85.2,比表面為38.98 m2/g。(6)硫酸浸出鋁灰環(huán)境污染較大、成本較高,回收工藝復(fù)雜,浸出液仍需做進一步處理,且鋁回收率相對較低;與硫酸浸出工藝相比高溫煅燒操作工藝簡便,鋁回收率較高,且較經(jīng)濟環(huán)保,是一種簡便、經(jīng)濟、環(huán)保制備氧化鋁的方法。
【圖文】：

一次鋁灰 二次鋁灰圖 1-1 鋁灰的種類[28]Fig. 1-1 species of aluminum dross灰的基本物理性質(zhì)1）松裝密度裝密度是粉體自然地填滿特定容器后的密度，單位是 g/cm3[29]。用粉體綜合測試儀測定鋁灰粉體松裝密度的基本操作如下：裝設(shè)備：將減振器、接料盤、通用松裝密度墊杯、100 ml 密度容器安裝好。前取出要測量的鋁灰樣品，關(guān)閉測試儀前門，定時為 4 min，開振動篩蓋、源，將鋁灰樣品緩緩加入，，樣品由篩網(wǎng)、出料口落入密度容器中。鋁灰試樣填滿容器并溢出后不再加入試樣，停止振動，將密度容器中過量的除，將外面余留的鋁灰掃除干凈，稱量容器和鋁灰試樣的總重。

改良的MRM法生產(chǎn)過程示意圖
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X758;TQ133.1

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉曉紅;荀開f:;楊方麒;邱舜國;;鋁灰制備聚硅酸鋁鐵絮凝劑處理制藥廢水[J];南昌大學(xué)學(xué)報(工科版);2015年04期

2 倪紅軍;陳祥;呂帥帥;魯文凡;馮汛;;鋁渣合成無機材料的研究現(xiàn)狀及進展[J];現(xiàn)代化工;2015年11期

3 柴登鵬;周云峰;李昌林;汪艷芳;劉卓;;鋁灰綜合回收利用的國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢[J];輕金屬;2015年06期

4 Saifur Rahman Sarker;Zahangir Alam;Rakibul Qadir;M A Gafur;Mohammad Moniruzzaman;;Extraction and characterization of alumina nanopowders from aluminum dross by acid dissolution process[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2015年04期

5 王寶慶;王丹;廖耀華;劉振鋒;任保增;;鋁灰回收工藝研究進展[J];河南化工;2015年03期

6 劉瑞瓊;智利彪;智國彪;;利用鋁灰低溫冶煉制備棕剛玉[J];耐火材料;2014年02期

7 耿培久;白斌;;從鋁灰中回收金屬鋁的生產(chǎn)工藝淺析[J];有色冶金節(jié)能;2013年04期

8 戴飛;;鋁灰回收加工新工藝與綜合利用研究[J];資源再生;2013年06期

9 姜瀾;邱明放;丁友東;蘇楠;姚泉;;鋁灰中AlN的水解行為[J];中國有色金屬學(xué)報;2012年12期

10 周長祥;王卿;張文娟;趙偉;;鋁渣灰中氨氮的回收[J];礦產(chǎn)保護與利用;2012年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李曉娜;鋁灰制備鎂鋁尖晶石及其在Al_2O_3-MgAl_2O_4耐火材料中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2008年

本文編號：2699347