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粉煤灰提取氧化铝工艺技术的比较分析

时间:2018-02-27 23:20:39  来源:互联网整理  作者:匿名  TAG:

  “一步酸溶法”工艺流程简单,能耗低,渣量少。不过,也存在设备腐蚀和含铁废水排放问题,焙烧原料( AlCl3·6H2O) 含Al仅11. 8% 的不足[5]。

  预脱硅碱石灰烧结法的主要问题是预脱硅难以彻底,成渣量仍然较大[4,8,22~24];高能耗带来的高成本,可以通过联产提高综合经济效益,以及生产化学品氧化铝一定程度上解决。目前,大唐国际预脱硅-碱石灰烧结法的成本已降至与烧结法持平,中煤平朔也成功打通了全流程。

  石灰石烧结 - 拜耳法的主要问题是成渣量太大,是碱石灰烧结法的两倍以上,比粉煤灰的消耗量还大,废渣的处理时一个极大的问题。

  酸浸法存在设备腐蚀,烧结粘窑,溶出液浓度低,工艺流程长等诸多问题,中试生产线尚未打通[5]。

  表:粉煤灰提取氧化铝工艺技术比较[3][4]

  预脱硅碱石灰烧结法石灰石烧结拜耳法“一步酸溶法”酸浸法

  粉煤灰用量,t/t-Al2O3~2.6~2.6~2.6~2.6

  石灰石用量,t/t-Al2O32.3~3.011--

  纯碱消耗,t/t-Al2O3*~0.151--

  盐酸消耗,t/t-Al2O3--0.074-

  硫酸铵消耗,t/t-Al2O3---0.2

  能耗,GJ /t-Al2O349.71558.54~33.3740.52

  水耗,t/t-Al2O319.8

  Al2O3 回收率,%>86%~70%>85%>90%

  联产副产品,t/t-Al2O3活性硅酸钙、白炭黑---

  渣量,t/t-Al2O32.5~3.08~121.61.8

  工业化难题能耗高,成本高;成渣量仍然较大;成渣量太大;能耗高、成本高;设备腐蚀严重;排放含铁废水;设备腐蚀,烧结粘窑,溶出液浓度低,工艺流程长;

  生产成本,元/t Al2O325603000与设备材质有关与设备材质有关

  备注:碱石灰烧结法的纯碱消耗,理论上约为石灰石烧结法的一半

  四、结论与展望

  在我国铝土矿资源不断减少的形势下,发展非铝土矿提取氧化铝的工艺非常必要。预脱硅碱石灰烧结法、石灰石烧结法、一步酸溶法和酸浸法四种从粉煤灰中提取氧化铝的方法各有优缺点,都已走出实验室,正在各个企业或研发中心进行工业化建设运转,但笔者个人认为预脱硅碱石灰烧结法稍显优势,此方法还有如下优势:

  生产中间产品氧化铝过程中外排的硅钙渣,洗涤回收其有用附液后,成为优质的水泥生产原料,硅渣可以全部用于生产水泥。从而实现了固体废弃物二次资源化。也真正意义上在氧化铝生产行业第一次实现了固体废弃物的零排放。

  中间产品的全部回收再利用,生产过程的中间产品为白炭黑和活性硅酸钙,两种产品在国内国际市场均有广阔的应用前景。正是该产品的开发,使得氧 化铝生产过程得以循环进行。石灰烧结过程会产生的大量CO2,本技术通过对CO2气体进行洗涤压缩,回用于白炭黑和氧化铝生产系统碳分分解工段,既解决了大气和环境的污染,又使资源得以完全利用。

  参考文献

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