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用高溫焙燒—鹽酸浸出法從粉煤灰中浸出鎵

2022-02-18 08:16:14滿劍奇程立媛李文慧李彥恒
濕法冶金 2022年1期
關鍵詞:質(zhì)量

滿劍奇,程立媛,李文慧,任 川,趙 昕,李彥恒,3,4

(1.河北工程大學 地球科學與工程學院,河北 邯鄲 056038;2.河北工程大學 分析測試實驗中心,河北 邯鄲 056038;3.河北工程大學 河北省資源勘測研究重點實驗室 河北省煤炭開發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心,河北 邯鄲 056038;4.中國煤炭地質(zhì)總局 水文地質(zhì)局,河北 邯鄲 056008)

粉煤灰為燃煤產(chǎn)生的主要固體廢棄物,其中含有大量鎵,是鎵的重要二次資源[1-3]。粉煤灰中鎵的存在形式主要有3種:少量以吸附態(tài)賦存于粉煤灰表面[4];富集于熔融體形成的鋁硅玻璃相中;以類質(zhì)同象形式替代鋁進入莫來石晶格中[5]。而粉煤灰中經(jīng)高溫形成的莫來石和鋁硅玻璃相均有較高的化學穩(wěn)定性[6-7],不易直接浸出。對粉煤灰進行高溫活化,破壞穩(wěn)定的Al—Si結(jié)構可提高鎵浸出率[8]。現(xiàn)有研究中,粉煤灰高溫活化過程中,多采用鈣助劑、鈉助劑[9-10],而較少采用混合助劑。試驗研究了針對某高鋁(富鎵)粉煤灰,采用碳酸鈉、碳酸鉀混合助劑焙燒—鹽酸溶液浸出鎵,以期為含鎵粉煤灰的綜合回收提供參考。

1 試驗部分

1.1 試驗原料與試劑

試驗用粉煤灰取自山西某電廠,粉煤灰粒徑1~100 μm,主要化學成分見表1,物相分析結(jié)果如圖1所示。粉煤灰主要成分為Al2O3和SiO2,Al2O3質(zhì)量分數(shù)達45.64%,屬于典型高鋁粉煤灰,微量元素Ga質(zhì)量分數(shù)為109.50 μg/g。主要晶相礦物為莫來石(3Al2O3·2SiO2)和石英(SiO2),非晶相礦物為鋁硅玻璃體。

表1 粉煤灰主要化學組成

圖1 粉煤灰的XRD圖譜

試劑:碳酸鈉,分析純,天津大茂化學試劑廠;碳酸鉀,分析純,天津市化學試劑供銷公司;……

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