从粉煤灰中酸溶铝的试验研究

徐 育，徐本军，黄彩娟

（贵州大学 材料科学与冶金工程学院，贵州 贵阳 550025）

粉煤灰是火电厂燃煤锅炉排出的一种工业固体废弃物。近年来，随着我国能源工业与电力工业的大力发展，粉煤灰的排放量急剧增加。粉煤灰的大量堆放不仅占用土地，而且还加重了环境污染［1］。

粉煤灰主要是富含Al2O3和SiO2的玻璃体，二者占粉煤灰总质量的70%～80%。利用化学方法从中提取硅、铝或硅铝铁合金，可以使其得到再利用［2］。从粉煤灰中回收 Al、Si、Fe等有用资源目前已有多种方法，如石灰烧结法［3－5］、酸碱联合法［6－7］、酸溶沉淀法［8－11］等。本试验是在自制的高压反应釜中用酸溶解粉煤灰中的铝。

1 试验部分

1．1 原料和设备

试验用粉煤灰取自某火电厂，其化学成分见表1。

表1 粉煤灰主要化学成分的质量分数 %

试验所用设备有机械搅拌器，恒温水浴锅，真空泵，玻璃反应容器，马弗炉，自制高压反应釜。

1．2 试验原理与方法

粉煤灰中的铝与一定浓度的硫酸反应生成硫酸铝，而SiO2与硫酸不反应从而留在渣中，过滤后可实现硅、铝的分离。铝的酸溶反应如下：

将烘干的粉煤灰与硫酸一起加入到自制的高压反应釜中，密封后置于烘箱内加热浸出。浸出一定时间后，冷却，加水浸出并过滤。分析渣和滤液中Al的含量，计算Al2O3浸出率。

Al2O3质量浓度采用EDTA容量法测定，SiO2质量浓度采用硅钼蓝分光光度法测定。

2 结果与讨论

2．1 硫酸质量分数对粉煤灰中Al2O3浸出率的影响

硫酸质量分数对粉煤灰中Al2O3浸出率和滤液中SiO2质量浓度的影响如图1所示。……