粉煤灰提取氧化鋁研究進展

黃云鏡，張 放

（中鋁山東工程技術有限公司設計院，山東 淄博 255052）

粉煤灰是煤炭燃燒后產生的飛灰及爐渣，主要由Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO等組成。一般將氧化鋁含量高于30%的粉煤灰稱為高鋁粉煤灰。當今社會，鋁及鋁合金用途廣泛，其應用率僅次于鋼材，為使用的第二大金屬。鋁土礦是生產金屬鋁的最佳原料，但是我國鋁土礦資源稀少、礦石質量差，所以目前主要依賴進口。粉煤灰是產量巨大的固體廢棄物，部分地區高鋁粉煤灰中Al2O3含量在45%～70%之間，相當于中低品位礦石中Al2O3含量，因此，從粉煤灰中提取氧化鋁不僅可以“變廢為寶”，還可以減少土地占用情況、保護生態環境，同時實現鋁行業可持續發展。

1 燒結法提取氧化鋁

1.1 石灰燒結法

石灰燒結法是國內外粉煤灰提取氧化鋁研究史上最早展開研究并建立生產線的方法，該方法是將粉煤灰與石灰在1200～1400℃的高溫下一同焙燒，利用高溫活化粉煤灰中的莫來石及石英，使其與石灰生成易溶于Na2CO3溶液的7Al2O3·12CaO和不溶于Na2CO3溶液的2CaO·SiO2，經溶出工序實現硅鋁分離，并經碳化、煅燒等工序得到氧化鋁產品，排出的硅鈣渣可用于生產水泥。

石灰燒結法包容性較高，可處理各種晶型、礦物組成的粉煤灰，并對氧化鋁含量并無特殊要求。但該方法在燒結反應過程中需要消耗大量的石灰，并且產出的硅鈣渣約為處理粉煤灰的3～8倍，而受制于銷售半徑及供需關系，水泥行業無法全部消化所產生的硅鈣渣，若硅鈣渣就地堆存，則會產生更為嚴重的環境污染問題。……