化学原料:Na2CO3、HCl、NaOH, 无水乙醇, 所有化学试剂均为分析纯。
粉煤灰原料:其主要物相为莫来石和玻璃相。
选用碳酸钠为活化剂, 利用高温分解产生的Na2O作为改性剂, Na2CO3的用量依据粉煤灰的化学组成以及方程中化学计量比确定。调整好粉煤灰和碳酸钠质量比后, 通过其混合料在一定温度和一定时间下焙烧, 使其中的惰性的Al2O3充分活化, 并最大限度的提取。
将焙烧后的粉煤灰放入回流反应器中, 加入蒸馏水加热一定时间后加入盐酸, 通过控制Hcl的用量来充分提取Al, 除去Si杂质。
氯化铝溶液提纯的具体制备过程如下:先将硅铝分离后的氯化铝溶液的pH值调至5～6, 将生成的沉淀过滤、洗涤;然后以氢氧化钠溶液溶解该沉淀, 至液相的pH>9, 再次过滤、洗涤, 得到纯化的偏铝酸钠溶液;向溶液中加盐酸生成氯化铝溶液。
向提纯后氯化铝溶液加入无水乙醇形成共同溶液, 再加入NaOH溶液制取Al (OH) 3。通过控制NaOH溶液的用量与浓度, 精确控制溶出液的pH值来控制Al (OH) 3在溶出液中的过饱和度, 从而实现对晶体成核和长大速度的有效控制。
通过实验发现, 调好粉煤灰和碳酸钠质量比后, 其混合料的焙烧温度和时间对粉煤灰中氧化铝的活化影响最为明显。
通过实验发现, 焙烧料在800℃～1000℃焙烧和制Al (OH) 3工序相同情况下, Al (OH) 3提取率相差不大。所以在实际生产中, 在调整好粉煤灰和碳酸钠质量比后, 保证粉煤灰中氧化铝的活化情况下, 应尽量降低焙烧温度和时间, 减少能耗, 降低成本。
盐酸酸浸后所得的溶液为氯化铝溶液, 除含铝离子外, 还含有少量其他杂质离子, 如含有少量的Fe3+、Mg2+、Ca2+、SiO2-等杂质, 由实验得出, 当pH值在5左右时, 铝离子以氢氧化物沉淀形式存在, 沉淀同时吸附一些含Si杂质, 而镁离子和钙离子还未开始沉淀, 与钠离子、氯离子等可溶性离子一起存在于溶液中。由于铝离子具有酸碱两性, 当继续向得到的氢氧化物沉淀中加入氢氧化钠至pH>9时, 铝离子即以偏铝酸根形式溶出, 由此可将铝离子与镁离子、钙离子等杂质离子分开, 得到纯化的偏铝酸钠溶液, 再加盐酸。
铁离子的去除是利用氢氧化铝的两性的化学性质, 通过控制pH值可将Fe (OH) 3去除。将氯化铝溶液用氢氧化钠溶液调pH值至3.0～3.4之间, 在此pH范围内, 铁以氢氧化物沉淀形式存在。
(1) 将粉煤灰与Na2CO3以质量比0.7639∶1的比例均匀混合, 在800℃～1000℃下焙烧, 用HCl调节溶出液的pH值, 对溶出液进行提纯, 将其中的杂质硅、铁、镁和钙除去。用浓度为1.0 mol/L的NaOH控制溶出液的pH值为5.0～5.4, 使Al (OH) 3充分析出。将Al (OH) 沉淀用蒸馏水充分洗涤过滤后, 于110℃充分干燥, 可获得的Al (OH) 3粉体。
(2) 采用此方法从粉煤灰中提取Al (OH) 3粉体具有工艺条件易于控制、成本低、污染少、便于生产、粒度可控等特点, 是一种较理想的从粉煤灰中提取Al (OH) 3粉体的有效方法。
摘要：采用煅烧-沥滤工艺从粉煤灰中提取氢氧化铝方法。以碳酸钠为活化剂, 在一定温度下煅烧, 使粉煤灰中惰性的AlO转变成活性的可以溶出的铝盐。选用盐酸为活性铝盐的溶出剂, 在一定温度下溶出铝盐, 使活化后粉煤灰中的AlO以液相形式溶出。用氢氧化钠有效除去铝盐中的杂质铁 (Fe) 等, 用蒸馏水洗涤除去钠 (Na) 和其它可溶性杂质, 有效提高Al (OH) 粉体的纯度。
关键词：粉煤灰,超细,氢氧化铝
[1] 季惠明, 卢会湘, 郝晓光, 等.用煅烧——沥滤工艺从粉煤灰中提取高纯超细氧化铝[J].硅酸盐学报, 2007, 35 (12) :1657-1660.
[2] 季惠明, 吴萍, 张周, 等.利用粉煤灰制备高纯氧化铝纳米粉体的研究[J].地学缘, 2005, 12 (1) :220-224.
[3] 张晓云, 马鸿文, 王军玲.利用高铝粉煤灰制备氧化铝的实验研究[J].中国非金属矿工业导刊, 2005 (4) :27-30.
[4] 丁宏娅, 马鸿文, 王蕾, 等.利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的实验[J].现代地质, 2006, 20 (3) :405-408.
[5] 丁宏娅, 马鸿文, 高飞, 等.改良酸碱联合法利用高铝粉煤灰制备氧化铝的实验研究[J].环境矿物学, 2006, 25 (4) :348-352.
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