高铝粉煤灰碱石灰低钙烧结熟料的浸出

郑 欢，冯晓兰，赵 博，杨 岗，杨鹏程，刘宇春，张锦飞

(1.陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，陕西 西安 710055；2.西安高新区环境保护局，陕西 西安 710055；3.西安建筑科技大学，陕西 西安 710055)

0 引 言

我国煤炭资源丰富，是煤炭及发电行业大国，粉煤灰产量庞大，2017年产生量为6.86亿t，综合利用率为75.35%。依照灰色模型估计，2024年将达到9.25亿t[1]。我国粉煤灰不仅产量大，且利用不均衡，东南部等发达地区利用率高，但中西部地区产量大利用率却很低，不超过15%。粉煤灰已成为中国排放量最大的工业固体废物，对大气、河流、土壤等均造成威胁。同时，随着我国氧化铝工业的发展，铝土矿资源缺口极大[2-3]。而山西北部和内蒙古中西部地区的煤炭资源中因富含大量勃姆石、高岭石等铝硅矿物，故此类原煤燃烧后的粉煤灰中氧化铝含量与氧化铝在大多中低品位铝土矿中的含量相当，高达40%以上[4-5]。因此，高铝粉煤灰提取氧化铝研究对增加有效供给、保障氧化铝工业可持续发展具有深远意义。

当前，国内外以粉煤灰为原料提取氧化铝的工艺方法主要包括碱法、酸法及酸碱联合法[6]。碱法粉煤灰提取氧化铝工艺方法简单、技术成熟，杂质干扰小，氧化铝纯度好、溶出率高，但缺点是受限于铝硅比(≥3)，且能耗大，产生大量的尾渣[7]。酸法粉煤灰提取氧化铝工艺流程短、能耗低，主要成分SiO2不进入酸液，酸可以循环使用，还可以提取镓、锂、硅等有价元素，但粉煤灰中的氧化钙和氧化铁协同溶出影响产品纯度，且盐酸、硫酸有较强的腐蚀性，对设备要求高等原因限制持续工业化生产[8]。……