鋁及鋁合金熔渣的酸浸與高溫煅燒研究.pdf

1、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(dá)8~80％。鋁灰的大量填埋、廠區(qū)堆放不僅造成了鋁資源浪費(fèi)還帶來環(huán)境污染問題。
　　本論文以鋁灰為研究對(duì)象，首先對(duì)鋁灰進(jìn)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(jìn)行分析研究。研究結(jié)果如下：
　?。?）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(shí)間的增加，溶液的PH

2、值呈階梯型增大，水洗達(dá)到一定時(shí)間后溶液的PH值趨于穩(wěn)定；100℃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(shí)間越長鋁的浸出率越高，但隨著溫度和浸出時(shí)間的增加鋁的浸出率趨于穩(wěn)定；隨著硫

3、酸濃度的增加，浸出液中的水含量減少，硫酸鋁達(dá)到飽和阻礙了反應(yīng)的進(jìn)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℃浸出鋁灰5 h，鋁的浸出率可達(dá)90.2%。
　?。?）酸浸液與硫酸銨混合，攪拌調(diào)節(jié)PH到1~3時(shí)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。
　?。?）高溫煅燒

4、鋁灰可以去除鋁灰中大部分雜質(zhì)（如Na，Si，F(xiàn)e），隨著煅燒溫度的升高，煅燒時(shí)間的增大，氧化鋁的白度值及含量增加，當(dāng)煅燒溫度與時(shí)間達(dá)到一定值后氧化鋁的白度值及含量趨于穩(wěn)定，且煅燒時(shí)間對(duì)煅燒工藝的影響較小。
　?。?）高溫煅燒水洗鋁灰制備氧化鋁的最佳工藝條件為：1400℃，煅燒4 h，所得氧化鋁含量可達(dá)95.75%，其白度值為85.2,比表面為38.98 m2/g。
　?。?）硫酸浸出鋁灰環(huán)境污染較大、成本較高，回收工藝復(fù)雜，