煤粉炉粉煤灰提取氧化铝活化技术研究进展

高志娟，王相人

（1.神华准能资源综合开发有限公司，内蒙古鄂尔多斯010300；2.中国神华哈尔乌素露天煤矿）

粉煤灰是中国排放量较大的固体废弃物，2017年产生量约为 6.86 亿 t［1］，而内蒙古等地每 1 t 粉煤灰中Al2O3含量可达0.5 t，也称高铝粉煤灰。 如果这些高铝粉煤灰得不到利用，只能长期堆存，既占用大面积土地又污染周边环境， 也意味着灰中氧化铝资源的损失。因此，开发一种以粉煤灰为原料生产氧化铝的经济利用技术，既可大量消纳粉煤灰以缓解环境问题，又可使粉煤灰中的氧化铝资源得到有效利用。

目前， 高铝粉煤灰提取氧化铝技术有酸法、碱法、酸碱联合法，其中达到工业化规模的方法有石灰石烧结-拜耳法、预脱硅-碱石灰烧结法和“一步酸溶法”工艺。 提取过程中，因粉煤灰中氧化铝的存在形式大都为莫来石、刚玉等晶态物质，直接进行氧化铝提取很困难，需进行活化，使粉煤灰中氧化铝转变为易溶出的铝硅酸盐矿物类， 因此活化是粉煤灰提取氧化铝的关键环节。

活化剂添加对后续工艺影响较大， 不同的氧化铝提取工艺选用的活化技术不同。如石灰石烧结-拜耳法采用石灰石作为粉煤灰活化剂，预脱硅-碱石灰烧结法采用碳酸钠和石灰石混合物作为活化剂，与石灰石烧结法相比，预脱硅-碱石灰烧结法既可降低焙烧温度，从而降低能耗，又减少排放的渣量。同时，粉煤灰物相组成也决定了活化工序的设置与否，如“一步酸溶法”原料若为循环流化床粉煤灰（简称CFB 灰）， 因其中氧化铝的存在形式为非晶态物相，活性好，可采用溶剂直接浸出，无需活化；……