粉煤灰盐酸浸出液酸分法结晶氯化铝的试验优化

谢振山，李军旗，陈朝轶，徐本军，伍宇敏

(1.贵州大学 材料与冶金学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省冶金工程与过程节能重点实验室，贵州 贵阳 550025)

粉煤灰盐酸浸出液酸分法结晶氯化铝的试验优化

谢振山1,2，李军旗1,2，陈朝轶1,2，徐本军1,2，伍宇敏1,2

(1.贵州大学 材料与冶金学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省冶金工程与过程节能重点实验室，贵州 贵阳 550025)

研究了采用酸分法，通过向净化后的粉煤灰盐酸浸出液中通入HCl气体结晶AlCl3·6H2O。试验结果表明：各因素对氯化铝结晶率的影响主次顺序为HCl气体通入速率>HCl气体通入量>结晶温度>静置时间；在HCl通入速率60 mL/min、HCl通入量24.27 L、结晶温度20 ℃、静置时间3 h条件下，氯化铝结晶率达90.25%；降低HCl通入速率和增大通入量均有利于结晶率提高，当HCl气体通入速率低于45 mL/min时，会发生倒吸，反之会导致返溶；结晶产物AlCl3·6H2O占98.7%，杂质主要为CaCl2·4H2O、MgCl2·2H2O、FeClO。

粉煤灰；酸分法；结晶氯化铝；同离子效应；工艺；优化

我国粉煤灰排放量巨大，其主要化学成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO，占比达80%以上[1-2]。目前，粉煤灰利用率低，资源浪费严重，而且对环境有不利影响。采用酸法从高铝粉煤灰中提取Al2O3是当前的研究热点之一[3-9]。现有研究多采用蒸发浓缩结晶法，但该法能耗高，结晶率低[10-12]，不利于工业化大规模生产。因此，提高氯化铝结晶率、降低能耗是目前的研究重点。根据同离子效应，向粉煤灰盐酸浸出液净化后的氯化铝精液中通入HCl气体，可提高氯化铝结晶率，获得纯度较高的结晶氯化铝[13-14]。在前期单因素试验基础上，通过正交试验，研究确定优化条件，并对氯化铝结晶产物进行物相表征。