準(zhǔn)東煤灰提取氧化鋁和白炭黑技術(shù)研究
發(fā)布時間：2021-01-30 21:53
為實現(xiàn)準(zhǔn)東煤灰的綠色化綜合利用,筆者研究設(shè)計了從準(zhǔn)東煤灰中制取氧化鋁和白炭黑的工藝流程,確定了最佳工藝條件,并通過SPSS雙變量分析比較不同影響因素對提取率影響程度。試驗采用準(zhǔn)東煤——將軍廟原煤,破碎并用馬弗爐模擬煤粉爐靜態(tài)燃燒方式制取灰樣。準(zhǔn)東煤灰的成分分析和元素分析表明:SiO2占48.84%,Al2O3占31.26%。參照標(biāo)準(zhǔn)制備灰樣,對灰樣進行SEM分析,發(fā)現(xiàn)粘黏性嚴(yán)重,因此試驗前先進行機械研磨。采用煤灰與硫酸銨焙燒法制備氧化鋁,工藝分為焙燒過程和酸浸過程。因濾液中含有大量雜質(zhì)鐵、鈣等元素,采用pH調(diào)節(jié)法除雜并對除雜效果進行檢驗,檢驗結(jié)果為除雜率接近100%。從提鋁渣中制備白炭黑分為堿浸過程和多次碳分過程。在提鋁工藝焙燒過程中,通過提鋁率變化曲線及節(jié)能角度確定了各因素的最佳試驗條件為:焙燒溫度600℃,焙燒時間60 min,焙燒配料比1∶6;在提鋁工藝酸浸過程中,得到最佳試驗條件為:酸浸溫度60℃、酸浸時間20 min、H2SO4濃度0.2 mol/L、酸浸液固比50。...
【文章來源】：潔凈煤技術(shù). 2020,26(01)
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
高溫煤灰樣物相分析
高溫煤灰樣外觀和物相分析如圖1、2所示�？芍邷孛夯覙訃�(yán)重黏結(jié)并成塊團狀分布，嚴(yán)重影響氧化鋁和白炭黑的提取速率，因此在試驗前需對制取的灰樣進行充分研磨，以增大比表面積。圖2 高溫煤灰樣物相分析
本技術(shù)研究設(shè)計的工藝流程如圖3所示。首先采用硫酸銨焙燒法，主要包括焙燒過程、酸浸過程、除雜過程，使煤灰中的鋁元素與硫酸銨在中溫氣氛中反應(yīng)實現(xiàn)Al3+富集，再通過酸浸方式使Al3+充分溶解在溶液中實現(xiàn)與提鋁渣分離;調(diào)節(jié)溶液pH值除去雜質(zhì)Fe3+、Ca2+等，向含Al3+濾液通入過量CO2，使Al3+以Al(OH)3沉淀析出，對Al(OH)3高溫煅燒可得到Al2O3。剩余濾液中含有大量Na+、SO42-、NH4+，可進一步提取生產(chǎn)Na2SO4、(NH4)2SO4粗產(chǎn)品實現(xiàn)循環(huán)利用。提鋁渣制備白炭黑工藝主要包括堿浸過程、多次碳分過程，首先采用NaOH溶液堿浸硅元素以Na2SiO3形式浸出，再采用多次碳分法向過濾得到的Na2SiO3濾液中通入CO2產(chǎn)生H2Si O3沉淀，反復(fù)碳分并過濾從而達到過濾除雜的作用，獲得純度較高的H2SiO3沉淀，經(jīng)高溫分解便得到白炭黑。2 硫酸銨焙燒法提取氧化鋁
【參考文獻】：
期刊論文
[1]準(zhǔn)東煤中堿金屬Na的賦存形態(tài)及含量分析[J]. 趙京,魏小林,張玉鋒,李騰. 潔凈煤技術(shù). 2019(02)
[2]粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)研究現(xiàn)狀及工業(yè)化進展[J]. 李曉光,丁書強,卓錦德,曾宇平,王珂,馬寧. 潔凈煤技術(shù). 2018(05)
[3]磺基水楊酸法測定水中鐵含量在實驗比對中的結(jié)果分析[J]. 王悅,楊寧祥,楊澤榕,梁廣,馬銘潞,王磊. 廣東化工. 2018(06)
[4]爐內(nèi)燃燒溫度對準(zhǔn)東煤灰熔融特性影響的實驗研究[J]. 周文臺,何翔,魏增濤,陳端雨,施鴻飛,馬達夫. 動力工程學(xué)報. 2016(12)
[5]用粉煤灰提取白炭黑的研究現(xiàn)狀[J]. 王安順,王培根,李廣學(xué),林偉,段艷文,董安周,施建林,黃珍麗. 安徽化工. 2016(05)
[6]粉煤灰酸法提取氧化鋁的工藝研究進展[J]. 郭強. 潔凈煤技術(shù). 2015(05)
[7]準(zhǔn)東煤沾污結(jié)渣特性研究[J]. 王禮鵬,趙永椿,張軍營,姚斌,鄭楚光. 工程熱物理學(xué)報. 2015(06)
[8]粉煤灰提取氧化鋁的綜合利用[J]. 楊磊,池君洲,王永旺,陳東. 潔凈煤技術(shù). 2014(04)
[9]準(zhǔn)東煤中堿金屬的賦存形式及其在燃燒過程中的遷移規(guī)律實驗研究[J]. 劉敬,王智化,項飛鵬,黃鎮(zhèn)宇,劉建忠,周俊虎,岑可法. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[10]制備白炭黑研究進展[J]. 盛強,姜巖,李東勝,李曉鷗. 當(dāng)代化工. 2014(01)
博士論文
[1]從粉煤灰中提取氧化鋁和二氧化硅的研究[D]. 吳艷.東北大學(xué) 2008
本文編號：3009650
【文章來源】：潔凈煤技術(shù). 2020,26(01)
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
高溫煤灰樣物相分析
高溫煤灰樣外觀和物相分析如圖1、2所示�？芍邷孛夯覙訃�(yán)重黏結(jié)并成塊團狀分布，嚴(yán)重影響氧化鋁和白炭黑的提取速率，因此在試驗前需對制取的灰樣進行充分研磨，以增大比表面積。圖2 高溫煤灰樣物相分析
本技術(shù)研究設(shè)計的工藝流程如圖3所示。首先采用硫酸銨焙燒法，主要包括焙燒過程、酸浸過程、除雜過程，使煤灰中的鋁元素與硫酸銨在中溫氣氛中反應(yīng)實現(xiàn)Al3+富集，再通過酸浸方式使Al3+充分溶解在溶液中實現(xiàn)與提鋁渣分離;調(diào)節(jié)溶液pH值除去雜質(zhì)Fe3+、Ca2+等，向含Al3+濾液通入過量CO2，使Al3+以Al(OH)3沉淀析出，對Al(OH)3高溫煅燒可得到Al2O3。剩余濾液中含有大量Na+、SO42-、NH4+，可進一步提取生產(chǎn)Na2SO4、(NH4)2SO4粗產(chǎn)品實現(xiàn)循環(huán)利用。提鋁渣制備白炭黑工藝主要包括堿浸過程、多次碳分過程，首先采用NaOH溶液堿浸硅元素以Na2SiO3形式浸出，再采用多次碳分法向過濾得到的Na2SiO3濾液中通入CO2產(chǎn)生H2Si O3沉淀，反復(fù)碳分并過濾從而達到過濾除雜的作用，獲得純度較高的H2SiO3沉淀，經(jīng)高溫分解便得到白炭黑。2 硫酸銨焙燒法提取氧化鋁
【參考文獻】：
期刊論文
[1]準(zhǔn)東煤中堿金屬Na的賦存形態(tài)及含量分析[J]. 趙京,魏小林,張玉鋒,李騰. 潔凈煤技術(shù). 2019(02)
[2]粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)研究現(xiàn)狀及工業(yè)化進展[J]. 李曉光,丁書強,卓錦德,曾宇平,王珂,馬寧. 潔凈煤技術(shù). 2018(05)
[3]磺基水楊酸法測定水中鐵含量在實驗比對中的結(jié)果分析[J]. 王悅,楊寧祥,楊澤榕,梁廣,馬銘潞,王磊. 廣東化工. 2018(06)
[4]爐內(nèi)燃燒溫度對準(zhǔn)東煤灰熔融特性影響的實驗研究[J]. 周文臺,何翔,魏增濤,陳端雨,施鴻飛,馬達夫. 動力工程學(xué)報. 2016(12)
[5]用粉煤灰提取白炭黑的研究現(xiàn)狀[J]. 王安順,王培根,李廣學(xué),林偉,段艷文,董安周,施建林,黃珍麗. 安徽化工. 2016(05)
[6]粉煤灰酸法提取氧化鋁的工藝研究進展[J]. 郭強. 潔凈煤技術(shù). 2015(05)
[7]準(zhǔn)東煤沾污結(jié)渣特性研究[J]. 王禮鵬,趙永椿,張軍營,姚斌,鄭楚光. 工程熱物理學(xué)報. 2015(06)
[8]粉煤灰提取氧化鋁的綜合利用[J]. 楊磊,池君洲,王永旺,陳東. 潔凈煤技術(shù). 2014(04)
[9]準(zhǔn)東煤中堿金屬的賦存形式及其在燃燒過程中的遷移規(guī)律實驗研究[J]. 劉敬,王智化,項飛鵬,黃鎮(zhèn)宇,劉建忠,周俊虎,岑可法. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[10]制備白炭黑研究進展[J]. 盛強,姜巖,李東勝,李曉鷗. 當(dāng)代化工. 2014(01)
博士論文
[1]從粉煤灰中提取氧化鋁和二氧化硅的研究[D]. 吳艷.東北大學(xué) 2008
本文編號：3009650
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