石膏活化粉煤灰和赤泥提取氧化鋁和白炭黑的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-10 00:58
隨著電力工業(yè)的發(fā)展,我國燃煤電廠粉煤灰的排放量與日俱增,是目前我國排放量較多的工業(yè)固廢之一。目前,粉煤灰的大量堆存,引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境和社會(huì)問題。從粉煤灰中提取Al2O3對于解決我國鋁土礦資源緊缺、對外依存度高的問題以及減少礦山開采保護(hù)環(huán)境具有重要的意義。本文重點(diǎn)研究了在粉煤灰提取氧化鋁的過程中,添加一定量的赤泥和脫硫石膏對提取氧化鋁的影響,為降低實(shí)驗(yàn)過程的復(fù)雜性,采用生石膏代替脫硫石膏進(jìn)行研究;通過石膏煅燒活化-硫酸浸取的工藝方法提取原料中氧化鋁,同時(shí)初步探討了從提鋁渣中回收二氧化硅的方法。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)研究了以生石膏為活化劑焙燒粉煤灰提取氧化鋁的過程中,加入赤泥對氧化鋁提取率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過添加赤泥調(diào)節(jié)原料中的鋁硅比可以提高氧化鋁的提取率,當(dāng)原料中的鋁硅比為1:1時(shí),在焙燒溫度為1200℃、焙燒時(shí)間1 h下,氧化鋁的提取率可達(dá)到89%左右,相比于單一粉煤灰為原料時(shí)氧化鋁的提取率提高了約3個(gè)百分點(diǎn)。(2)將粉煤灰和赤泥按比例配料后,以生石膏為活化劑研究石膏用量、焙燒溫度及焙燒時(shí)間對原料活化效果的影響,發(fā)現(xiàn)最佳的活化...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
1.1 鋁土礦資源現(xiàn)狀
1.1.1 國內(nèi)外鋁土資源儲(chǔ)量特點(diǎn)
1.1.2 我國鋁土礦資源的特點(diǎn)
1.2 粉煤灰概述
1.2.1 粉煤灰簡介
1.2.2 粉煤灰特性
1.2.3 粉煤灰的危害
1.2.4 粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀
1.3 赤泥概述
1.3.1 赤泥簡介
1.3.2 赤泥性質(zhì)
1.3.3 赤泥的危害
1.3.4 赤泥綜合利用現(xiàn)狀
1.4 從粉煤灰中提取氧化鋁的研究現(xiàn)狀
1.4.1 酸法
1.4.2 堿法
1.4.3 銨法
1.4.4 酸堿聯(lián)合法
1.4.5 熔鹽電解直接提鋁法
1.5 從粉煤灰中提取白炭黑方法概述
1.5.1 沉淀法
1.5.2 氣相法
1.6 本文的研究意義及研究內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究思路及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2 實(shí)驗(yàn)原料分析
2.2.1 粉煤灰分析
2.2.2 赤泥分析
2.3 實(shí)驗(yàn)過程中分析方法
2.3.1 氧化鋁含量的檢測
2.3.2 二氧化硅含量的檢測
2.4 實(shí)驗(yàn)方法及工藝流程
2.4.1 從粉煤灰赤泥中提取氧化鋁工藝
2.4.2 從提鋁渣中提取二氧化硅工藝
第三章 氧化鋁的提取與制備
3.1焙燒活化實(shí)驗(yàn)
3.1.1 焙燒活化機(jī)理及實(shí)驗(yàn)過程
3.1.2 赤泥的加入對粉煤灰中鋁浸取率的影響
3.1.3 不同鈣鋁比對鋁浸取率的影響
3.1.4 不同煅燒溫度對鋁浸取率的影響
3.1.5 不同煅燒時(shí)間對鋁溶出率的影響
3.1.6 燒結(jié)熟料分析
3.2 硫酸酸浸實(shí)驗(yàn)
3.2.1 酸浸時(shí)間對鋁浸出率的影響
3.2.2 酸浸溫度對鋁浸出率的影響
3.2.3 硫酸濃度對鋁浸出率的影響
3.2.4 液固比對鋁浸出率的影響
3.2.5 酸浸工藝過程的正交試驗(yàn)
3.3 硫酸鋁溶液制備氧化鋁實(shí)驗(yàn)
3.3.1 硫酸鋁粗液除雜實(shí)驗(yàn)
3.3.2 氧化鋁制備實(shí)驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 白炭黑的提取與制備
4.1 提鋁渣分析
4.1.1 提鋁渣的化學(xué)組成
4.1.2 提鋁渣的物相組成
4.2 提鋁渣堿浸制備硅酸鈉
4.2.1 堿浸溫度對二氧化硅浸出率的影響
4.2.2 堿液濃度對二氧化硅浸出率的影響
4.2.3 堿浸時(shí)間對二氧化硅浸出率的影響
4.2.4 液固比對二氧化硅浸出率的影響
4.3 堿浸過程的正交試驗(yàn)優(yōu)化
4.4 提硅渣分析
4.5 二次碳分實(shí)驗(yàn)制備白炭黑
4.5.1 碳分機(jī)理
4.5.2 二次碳分工藝
4.5.3 白炭黑物相分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]赤泥資源綜合利用研究現(xiàn)狀[J]. 檀中鑫,穆滿根. 廣州化工. 2018(19)
[2]赤泥在建筑材料中的應(yīng)用研究[J]. 魏紅姍,馬小娥,管學(xué)茂,黃昂,李世華,董云濤,趙越. 輕金屬. 2018(09)
[3]赤泥資源化利用和安全處理現(xiàn)狀與展望[J]. 李彬,張寶華,寧平,何力為,左曉琳. 化工進(jìn)展. 2018(02)
[4]從熱電廠粉煤灰中提取鋁生產(chǎn)硫酸鋁(英文)[J]. Seoul SANGITA,Niva NAYAK,Chitta Ranjan PA. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(09)
[5]世界煤炭資源供需分析[J]. 陶專果. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息. 2017(02)
[6]利用粉煤灰提取活性二氧化硅[J]. 郭培英. 內(nèi)蒙古石油化工. 2016(10)
[7]粉煤灰硫酸焙燒熟料溶出液的除鐵過程研究[J]. 劉康,薛濟(jì)來,朱駿,譚奇?zhèn)? 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(10)
[8]粉煤灰中多種氧化物提取利用初探[J]. 徐夢茹,陳群玉,朱志強(qiáng). 價(jià)值工程. 2016(19)
[9]我國鋁土礦資源及海外投資分析[J]. 朱妍,霍云波. 中國有色金屬. 2016(12)
[10]赤泥的理化性質(zhì)及綜合利用[J]. 肖曉陽,徐學(xué)鷗. 四川水泥. 2016(05)
博士論文
[1]高鋁粉煤灰NH4HSO4/H2SO4法提取氧化鋁基礎(chǔ)研究[D]. 許德華.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所) 2017
[2]粉煤灰硫酸焙燒法提取氧化鋁過程的研究[D]. 劉康.北京科技大學(xué) 2015
[3]濕法冶金過程中硫酸鈣結(jié)晶的相平衡基礎(chǔ)[D]. 王文磊.中南大學(xué) 2013
[4]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
碩士論文
[1]Na2CO3活化粉煤灰/煤矸石提取Al2O3的工藝優(yōu)化及機(jī)理[D]. 趙倩.山西大學(xué) 2016
[2]鋁廠赤泥脫堿固硫制備燒結(jié)磚研究[D]. 王明.陜西科技大學(xué) 2015
本文編號:3715730
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
1.1 鋁土礦資源現(xiàn)狀
1.1.1 國內(nèi)外鋁土資源儲(chǔ)量特點(diǎn)
1.1.2 我國鋁土礦資源的特點(diǎn)
1.2 粉煤灰概述
1.2.1 粉煤灰簡介
1.2.2 粉煤灰特性
1.2.3 粉煤灰的危害
1.2.4 粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀
1.3 赤泥概述
1.3.1 赤泥簡介
1.3.2 赤泥性質(zhì)
1.3.3 赤泥的危害
1.3.4 赤泥綜合利用現(xiàn)狀
1.4 從粉煤灰中提取氧化鋁的研究現(xiàn)狀
1.4.1 酸法
1.4.2 堿法
1.4.3 銨法
1.4.4 酸堿聯(lián)合法
1.4.5 熔鹽電解直接提鋁法
1.5 從粉煤灰中提取白炭黑方法概述
1.5.1 沉淀法
1.5.2 氣相法
1.6 本文的研究意義及研究內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究思路及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2 實(shí)驗(yàn)原料分析
2.2.1 粉煤灰分析
2.2.2 赤泥分析
2.3 實(shí)驗(yàn)過程中分析方法
2.3.1 氧化鋁含量的檢測
2.3.2 二氧化硅含量的檢測
2.4 實(shí)驗(yàn)方法及工藝流程
2.4.1 從粉煤灰赤泥中提取氧化鋁工藝
2.4.2 從提鋁渣中提取二氧化硅工藝
第三章 氧化鋁的提取與制備
3.1焙燒活化實(shí)驗(yàn)
3.1.1 焙燒活化機(jī)理及實(shí)驗(yàn)過程
3.1.2 赤泥的加入對粉煤灰中鋁浸取率的影響
3.1.3 不同鈣鋁比對鋁浸取率的影響
3.1.4 不同煅燒溫度對鋁浸取率的影響
3.1.5 不同煅燒時(shí)間對鋁溶出率的影響
3.1.6 燒結(jié)熟料分析
3.2 硫酸酸浸實(shí)驗(yàn)
3.2.1 酸浸時(shí)間對鋁浸出率的影響
3.2.2 酸浸溫度對鋁浸出率的影響
3.2.3 硫酸濃度對鋁浸出率的影響
3.2.4 液固比對鋁浸出率的影響
3.2.5 酸浸工藝過程的正交試驗(yàn)
3.3 硫酸鋁溶液制備氧化鋁實(shí)驗(yàn)
3.3.1 硫酸鋁粗液除雜實(shí)驗(yàn)
3.3.2 氧化鋁制備實(shí)驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 白炭黑的提取與制備
4.1 提鋁渣分析
4.1.1 提鋁渣的化學(xué)組成
4.1.2 提鋁渣的物相組成
4.2 提鋁渣堿浸制備硅酸鈉
4.2.1 堿浸溫度對二氧化硅浸出率的影響
4.2.2 堿液濃度對二氧化硅浸出率的影響
4.2.3 堿浸時(shí)間對二氧化硅浸出率的影響
4.2.4 液固比對二氧化硅浸出率的影響
4.3 堿浸過程的正交試驗(yàn)優(yōu)化
4.4 提硅渣分析
4.5 二次碳分實(shí)驗(yàn)制備白炭黑
4.5.1 碳分機(jī)理
4.5.2 二次碳分工藝
4.5.3 白炭黑物相分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]赤泥資源綜合利用研究現(xiàn)狀[J]. 檀中鑫,穆滿根. 廣州化工. 2018(19)
[2]赤泥在建筑材料中的應(yīng)用研究[J]. 魏紅姍,馬小娥,管學(xué)茂,黃昂,李世華,董云濤,趙越. 輕金屬. 2018(09)
[3]赤泥資源化利用和安全處理現(xiàn)狀與展望[J]. 李彬,張寶華,寧平,何力為,左曉琳. 化工進(jìn)展. 2018(02)
[4]從熱電廠粉煤灰中提取鋁生產(chǎn)硫酸鋁(英文)[J]. Seoul SANGITA,Niva NAYAK,Chitta Ranjan PA. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(09)
[5]世界煤炭資源供需分析[J]. 陶專果. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息. 2017(02)
[6]利用粉煤灰提取活性二氧化硅[J]. 郭培英. 內(nèi)蒙古石油化工. 2016(10)
[7]粉煤灰硫酸焙燒熟料溶出液的除鐵過程研究[J]. 劉康,薛濟(jì)來,朱駿,譚奇?zhèn)? 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(10)
[8]粉煤灰中多種氧化物提取利用初探[J]. 徐夢茹,陳群玉,朱志強(qiáng). 價(jià)值工程. 2016(19)
[9]我國鋁土礦資源及海外投資分析[J]. 朱妍,霍云波. 中國有色金屬. 2016(12)
[10]赤泥的理化性質(zhì)及綜合利用[J]. 肖曉陽,徐學(xué)鷗. 四川水泥. 2016(05)
博士論文
[1]高鋁粉煤灰NH4HSO4/H2SO4法提取氧化鋁基礎(chǔ)研究[D]. 許德華.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所) 2017
[2]粉煤灰硫酸焙燒法提取氧化鋁過程的研究[D]. 劉康.北京科技大學(xué) 2015
[3]濕法冶金過程中硫酸鈣結(jié)晶的相平衡基礎(chǔ)[D]. 王文磊.中南大學(xué) 2013
[4]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
碩士論文
[1]Na2CO3活化粉煤灰/煤矸石提取Al2O3的工藝優(yōu)化及機(jī)理[D]. 趙倩.山西大學(xué) 2016
[2]鋁廠赤泥脫堿固硫制備燒結(jié)磚研究[D]. 王明.陜西科技大學(xué) 2015
本文編號:3715730
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