中國高鋁飛灰：資源與清潔利用技術(shù)

緒論中國鋁資源與鋁材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展1
0.1中國鋁土礦資源產(chǎn)業(yè)概況1
0.1.1鋁土礦資源與儲量1
0.1.2鋁土礦生產(chǎn)與消費(fèi)4
0.1.3鋁土礦貿(mào)易與展望5
0.2鋁土礦工業(yè)利用技術(shù)現(xiàn)狀6
0.3非傳統(tǒng)鋁資源研究概述10
0.3.1高鋁粉煤灰10
0.3.2高鋁煤矸石13
0.3.3高硅鋁土礦15
0.3.4霞石正長巖17
0.4提取氧化鋁關(guān)鍵反應(yīng)與過程評價19
0.4.1石灰石燒結(jié)法技術(shù)19
0.4.2堿石灰燒結(jié)法技術(shù)20
0.4.3兩步堿溶法技術(shù)20
0.4.4堿溶-燒結(jié)聯(lián)合法技術(shù)21
0.4.5酸浸溶出技術(shù)22
0.4.6純堿燒結(jié)-酸浸技術(shù)22
0.5提取氧化鋁新技術(shù)：預(yù)脫硅-低鈣燒結(jié)法23
0.5.1基本工藝流程23
0.5.2堿法工藝綜合對比評價24
0.5.3提鋁技術(shù)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)效應(yīng)27
0.6中國鋁材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展29
0.6.1中國原鋁工業(yè)發(fā)展史29
0.6.2中國鋁材消費(fèi)與展望30
0.6.3中國鋁材工業(yè)發(fā)展瓶頸32
0.6.4中國鋁材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展33
參考文獻(xiàn)34

上篇提鋁關(guān)鍵技術(shù)39
第1章中國高鋁粉煤灰資源概述40
1.1粉煤灰概述40
1.2粉煤灰組成及物理性質(zhì)41
1.2.1化學(xué)成分41
1.2.2物相組成42
1.2.3物理性質(zhì)42
1.3粉煤灰的危害43
1.4粉煤灰資源化利用現(xiàn)狀43
1.4.1生產(chǎn)建筑材料43
1.4.2提取空心微珠、漂珠、磁珠45
1.4.3生產(chǎn)多孔陶瓷濾料45
1.4.4制備莫來石陶瓷46
1.4.5制備賽隆陶瓷46
1.4.6制備微晶玻璃46
1.4.7合成分子篩47
1.4.8制取氧化鋁48

第2章預(yù)脫硅-低鈣燒結(jié)法提取氧化鋁技術(shù)50
2.1實(shí)驗(yàn)原料及工藝流程50
2.1.1粉煤灰物相及化學(xué)成分50
2.1.2粉煤灰顆粒形態(tài)學(xué)52
2.1.3工藝流程54
2.2脫硅反應(yīng)模擬及實(shí)驗(yàn)55
2.2.1實(shí)驗(yàn)原理55
2.2.2熱力學(xué)模擬56
2.2.3實(shí)驗(yàn)方法57
2.2.4結(jié)果與討論57
2.2.5脫硅反應(yīng)機(jī)理63
2.2.6微量元素豐度變化64
2.3濾餅燒結(jié)及溶出鋁65
2.3.1低鈣燒結(jié)法原理65
2.3.2燒結(jié)反應(yīng)Gibbs自由能66
2.3.3燒結(jié)實(shí)驗(yàn)方法68
2.3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論69
2.3.5燒結(jié)反應(yīng)機(jī)理73
2.4燒結(jié)過程能耗計算74
2.4.1DSC法測定能耗基本原理75
2.4.2兩種燒結(jié)反應(yīng)能耗測定75
2.4.3燒結(jié)能耗熱力學(xué)計算77
2.4.4DSC測定與熱力學(xué)計算值對比79
2.5硅鈣堿渣回收堿80
2.5.1實(shí)驗(yàn)原理80
2.5.2熱力學(xué)模擬81
2.5.3實(shí)驗(yàn)過程82
2.5.4結(jié)果與討論83
2.5.5硅鈣渣產(chǎn)物表征86
2.6工藝過程對比及環(huán)境影響評價87
2.6.1技術(shù)可行性分析87
2.6.2工藝過程對比評價88

第3章純堿燒結(jié)-鹽酸浸出提取氧化鋁技術(shù)91
3.1原料分析與工藝流程91
3.1.1原料分析91
3.1.2工藝流程93
3.2原料燒結(jié)93
3.3硅鋁分離96
3.3.1pH值96
3.3.2鹽酸加入量97
3.3.3酸浸溫度102
3.4氯化鋁溶液除雜103
3.4.1堿浸溶出105
3.4.2深度脫硅109
3.4.3除鈣實(shí)驗(yàn)111
3.5氧化鋁制備112
3.6技術(shù)可行性及環(huán)境影響評價118
3.6.1工藝流程特點(diǎn)118
3.6.2環(huán)境影響評價119

第4章石灰石燒結(jié)法提取氧化鋁技術(shù)120
4.1工藝原理120
4.2氧化鋁溶出122
4.3超細(xì)氫氧化鋁制備127
4.3.1熟料自粉化與溶出氧化鋁127
4.3.2表面活性劑對制備氫氧化鋁的影響128
4.3.3碳化速率對制備氫氧化鋁的影響128
4.3.4溶液pH值對制備氫氧化鋁的影響129
4.3.5超細(xì)氫氧化鋁粉體表征129

第5章堿石灰燒結(jié)法提取氧化鋁技術(shù)130
5.1研究現(xiàn)狀130
5.2工藝過程和原理131
5.2.1堿石灰燒結(jié)法基本流程131
5.2.2反應(yīng)原理132
5.3結(jié)果分析與討論135
5.3.1燒結(jié)過程135
5.3.2溶出過程137
5.3.3鋁酸鈉粗液脫硅138
5.3.4鋁酸鈉溶液碳分141
5.4工藝過程評價145

第6章純堿燒結(jié)-堿石灰溶出提取氧化鋁技術(shù)146
6.1實(shí)驗(yàn)原料與工藝路線146
6.1.1高鋁粉煤灰原料146
6.1.2擬采取工藝路線148
6.2硅鋁分離及鋁酸鈉溶液制備149
6.2.1原料燒結(jié)149
6.2.2硅鋁分離153
6.2.3鋁酸鈉溶液制備159
6.3碳化分解制備超細(xì)氫氧化鋁160
6.3.1實(shí)驗(yàn)原理160
6.3.2實(shí)驗(yàn)方法163
6.3.3單因素實(shí)驗(yàn)163
6.3.4正交實(shí)驗(yàn)169
6.4超細(xì)α-Al2O3粉體制備172
6.4.1實(shí)驗(yàn)部分172
6.4.2結(jié)果分析與討論173