粉煤灰制備硫酸鋁的工藝研究.pdf

1、粉煤灰是燃煤電廠的固體廢棄物，其排放不僅占用大量的土地，而且對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此，粉煤灰的處理與利用成為一項迫切而且艱巨的任務(wù)。一般而言，粉煤灰的主要成分為Al2O3和SiO2。山西某熱電廠的粉煤灰Al2O3含量在42％左右，SiO2含量在48％左右，極具綜合利用價值。
　　 本文首先通過化學(xué)方法和物理方法對原料粉煤灰進(jìn)行了全面的分析和檢測，制定了粉煤灰常壓酸化焙燒制備硫酸鋁的工藝：粉煤灰→磁選除鐵→酸化焙燒→溶出→過濾→蒸

2、濃→結(jié)晶→干燥→硫酸鋁產(chǎn)品。剩余殘渣可作為生產(chǎn)白炭黑的原料。該工藝實現(xiàn)了硫酸的循環(huán)和粉煤灰的綜合利用，無廢物生成，對環(huán)境友好。
　　 其次，根據(jù)工藝要求對設(shè)備進(jìn)行選型。綜合考慮各種類型設(shè)備的優(yōu)缺點和使用條件確定適合本工藝的設(shè)備規(guī)格和型號。
　　 第三，根據(jù)所確定的工藝流程進(jìn)行車間布置，在工廠總圖設(shè)定的車間場地范圍內(nèi)，對設(shè)備進(jìn)行合理的組合、布置和安裝。
　　 第四，進(jìn)行中試。對各工序進(jìn)行了分析和研究，主要得出以下結(jié)

3、論：
　　 1、考察了酸化焙燒過程中焙燒溫度、焙燒時間、酸灰比(質(zhì)量比)、粉煤灰粒度對粉煤灰中Al2O3提取率的影響。在單因素實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交實驗，結(jié)果分析可知：影響Al2O3提取率的最主要影響因素是焙燒溫度，焙燒時間和粉煤灰粒度次之，酸灰比的影響最小。確定最佳的酸化焙燒工藝參數(shù)為：溫度260℃、時間90min、酸灰比1:2：1、粉煤灰粒度68μm，提取率可穩(wěn)定在87％左右。
　　 2、焙燒后物料加水溶出，確定了溶出

4、工藝條件為：溶出溫度85℃，加水量300L/(100kg物料)，溶出時間60min。得到的硫酸鋁溶液經(jīng)減壓濃縮、冷卻結(jié)晶后得到Al2(SO4)3·18H2O產(chǎn)品。該產(chǎn)品符合工業(yè)硫酸鋁的國家化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：HG/T2225-2001。
　　 最后，通過物料衡算和能量衡算，對酸化焙燒法由粉煤灰制備硫酸鋁的工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析和環(huán)境評價?？梢缘贸觯涸摴に嚨慕?jīng)濟(jì)-環(huán)境綜合效益高，做到了資源的綜合利用和化工原料的循環(huán)利用，無污染物排放，是一