編號(hào)：FTJS09305
篇名：富鋁煤矸石低鈣燒結(jié)法提鋁的實(shí)驗(yàn)研究
作者：張維濤 陳延信 趙博 宋強(qiáng)
關(guān)鍵詞： 低鈣燒結(jié) 富鋁煤矸石 氧化鋁 硅鋁酸鈉 偏鋁酸鈉
機(jī)構(gòu)： 西安建筑科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 以提取富鋁煤矸石中的氧化鋁為目的,采用低鈣燒結(jié)法活化煤矸石,研究了燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間和堿比(n(Na2O)/[n(Al2O3)+n(SiO2)+n(Fe2O3)])對(duì)燒結(jié)熟料礦物相、微觀結(jié)構(gòu)及氧化鋁溶出效果的影響。其中,燒結(jié)溫度設(shè)置6個(gè)水平(1000℃,1050℃,1100℃,1150℃,1200℃,1250℃),燒結(jié)時(shí)間設(shè)置6個(gè)水平(30 min,50 min,70 min,90 min,110 min,130 min),堿比設(shè)置5個(gè)水平(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2)。根據(jù)鈣比(n(CaO)/[n(SiO2)+n(TiO2)])為1.1、堿比為變量配料,在不同燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間下進(jìn)行單因素試驗(yàn);所得熟料研磨過篩后按照氧化鋁標(biāo)準(zhǔn)溶出條件在集熱式恒溫磁力水浴鍋中溶出,得到溶出固相,然后對(duì)熟料和溶出固相進(jìn)行檢測分析,得到不同條件下的氧化鋁溶出率。對(duì)最佳配比的生料,做不同溫度下的燒結(jié)試驗(yàn),分析熟料礦物相和微觀結(jié)構(gòu)等的變化。結(jié)果表明:隨溫度升高,高嶺石脫水生成偏高嶺石,在686.71℃完成轉(zhuǎn)變;偏高嶺石優(yōu)先與碳酸鈉反應(yīng)生成硅鋁酸鈉Na2-xAl2-xSixO4,在石灰石對(duì)Na2-xAl2-xSixO4的分解作用下,Na2-xAl2-xSixO4中硅的摩爾數(shù)x逐漸降低并趨于0,最終形成NaAlO2和Na2CaSiO4礦物;在實(shí)驗(yàn)條件下,升高溫度、延長時(shí)間或增加堿比可促使Na2-xAl2-xSixO4向NaAlO2轉(zhuǎn)變;而高溫、長時(shí)間和高堿比易使熟料燒結(jié)致密,導(dǎo)致NaAlO2的溶解度下降。在鈣比為1.1、溫度為1150℃、時(shí)間為90 min、堿比為1.1的條件下,氧化鋁溶出率達(dá)87.51%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
