粉煤灰中铝、铁的提取,为助剂焙烧粉煤灰活化机理

采用正交实验法,考察粉煤灰与 KF 的质量比、焙烧时间、焙烧温度对焙烧产物中铝、铁的酸浸性能的影响。 结果表明粉煤灰与 KF 的质量比、焙烧温度对铝、铁浸出率影响显著,而焙烧时间则影响不大。

粉煤灰中

焙烧活化条件为焙烧时间1 h、粉煤灰与 KF 的质量比204、焙烧温度800℃,此时焙烧产物中铝、铁浸出率达96.92%。 表明以 KF 为助剂对粉煤灰进行焙烧可以达到很好的活化效果。 目前,我国粉煤灰的总堆存量已经超10亿吨,而且还正以每年8000万吨的速度增长。

因此,回收利用粉煤灰中铝、铁、硅等有用资源,具有很高的研究价值。 本论文以粉煤灰为主要原料,通过以KF作为助剂焙烧活化,打开粉煤灰中Al—Si键,酸浸提取其中的铝硅等有用元素。 通过试验研究确定对粉煤灰进行焙烧活化提取铝铁,制成聚硅酸硫氯化铝铁絮凝剂的回收利用是可行的。 本文的具体研究内容如下 采用以KF为助剂对焙烧活化、酸浸提取粉煤灰中铝铁的条件进行研究,并对粉煤灰焙烧产物的酸浸动力学进行了探讨。 结果表明较优焙烧活化条件为焙烧时间1 h、m(粉煤灰)m(KF)=204、焙烧温度800℃;酸浸条件为浸出温度为90℃、浸出时间为2h、浸出酸浓度4mol/L、液固比为41,在上述条件下,粉煤灰铝铁浸出率可达到95.03%。

研究结果表明以KF为助剂焙烧活化能够很好地打开粉煤灰中Al—Si键提取铝硅。 在粉煤灰焙烧产物加热酸浸过程中,当搅拌速度提高到650 r/min以上时,可以消除外扩散阻力对浸出过程的影响。 浸出过程符合收缩未反应核模型,反应级数为0.3718,反应活化能为43.49KJ/mol,过程速率为化学反应速率控制。 即可制得Al2O3含量为2.71%,Fe2O3含量为1.12%,SiO_2含量为0.47%,SO_4~(2-)含量为0.40%,碱化度为56%,稳定性(常温)1年以上的PSiAFCS。

并采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等多种现代分析方法研究了PSiAFCS中各物质的相互作用及PSiAFCS的结构形态,探讨了PSiAFCS的化学性能。 研究结果表明,聚合过程中聚铝、聚铁和硫酸根离子相互作用,并与活性硅酸聚合成非晶态共聚物。 且去浊效果明显优于聚氯化铝(PAC)、聚硅酸氯化铝铁(PSiAFC)。 当PSiAFCS在投药量为2.5mg/L时,剩余浊度,为4.33NTU,去浊率达98.27%。 通过对PSiAFCS絮凝机理分析,认为PSiAFCS是主要通过吸附电中和和吸附架桥两方面作用对胶体起絮凝作用的。 本论文以赣州段赣江水样、生活污水、造纸中段废水为处理对象通过混凝搅拌实验系统分析了PSiAFCS的絮凝性能,并与PSiAFC、PAC混凝剂进行比较,考查了PSiAFCS在去除浊度、色度及CODCr等方面的优势。 PSiAFCS对赣江水和生活污水的混凝实验结果表明PSiAFCS的去浊效果和脱色效果均优于PSiAFC、PAC,且投药量少。 本文以粉煤灰为主要原料,通过以KF作为助剂焙烧活化,打开粉煤灰中Al Si键,酸浸提取其中的铝硅等有用元素。

本文的具体研究内容如下采用以KF为助剂对焙烧活化、酸浸提取粉煤灰中铝铁的条件进行研究,并对粉煤灰焙烧产物的酸浸动力学进行了探讨。 结果表明较优焙烧活化条件为焙烧时间1 h、m（粉煤灰）m（KF）=204、焙烧温度800℃;酸浸条件为浸出温度为90℃、浸出时间为2h、浸出酸浓度4mol/L、液固比为41,在上述条件下,粉煤灰铝铁浸出率可达到95.03%。 研究结果表明以KF为助剂焙烧活化能够很好地打开粉煤灰中Al Si键提取铝硅。

即可制得Al2O3含量为2.71%,Fe2O3含量为1.12%,SiO2含量为0.47%,SO42-含量为0.40%,碱化度为56%,稳定性（常温）1年以上的PSiAFCS。 且去浊效果明显优于聚氯化铝（PAC）、聚硅酸氯化铝铁（PSiAFC）。 本文以赣州段赣江水样、生活污水、造纸中段废水为处理对象通过混凝搅拌实验系统分析了PSiAFCS的絮凝性能,并与PSiAFC、PAC混凝剂进行比较,考查了PSiAFCS在去除浊度、色度及CODCr等方面的优势。 对造纸中段废水处理研究表明PSiAFCS能有效降低中段废水的色度和CODCr,在PSiAFCS用量3.75～7.50mg/L, pH=6.0～10.0,静置时间20min条件下,中段废水的色度除率达90%以上,CODCr去除率在78%以上。

提取粉煤灰

研究结果表明,利用粉煤灰制备PSiAFCS的技术可行,经济效益可观,实现了固体废弃物的循环再利用,整个工艺过程基本实现了零排放。