山東埃爾派 | 點擊(ji)量:0次 | 2020-04-12
堿石灰燒結法提取粉煤灰中的氧化鋁 粉煤灰的低成本超細分級
粉煤灰(hui)主(zhu)要由于(yu)該系列產品(pin)比(bi)(bi)表面積可(ke)達700-3000㎡/kg,細(xi)度(du)(du)比(bi)(bi)水(shui)泥(ni)和(he)(he)(he)S95礦(kuang)粉等(deng)(deng)細(xi)的(de)(de)(de)(de)多(duo),比(bi)(bi)硅灰(hui)等(deng)(deng)球形度(du)(du)高,流動(dong)性(xing)(xing)、分散(san)性(xing)(xing)好,且(qie)主(zhu)要化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分是(shi)活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)硅、活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)、活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)等(deng)(deng),在水(shui)泥(ni)混(hun)(hun)凝土體系中,一(yi)方(fang)(fang)面起(qi)(qi)到填充、潤滑(hua)、解絮、分散(san)、致密等(deng)(deng)物理(li)作(zuo)用,另一(yi)方(fang)(fang)面該產品(pin)中的(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)硅、活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)等(deng)(deng)活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物與水(shui)泥(ni)水(shui)化(hua)(hua)時(shi)析(xi)出的(de)(de)(de)(de)氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)晶體、水(shui)化(hua)(hua)硅酸鈣(gai)凝膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)膠(jiao)(jiao)凝材料(liao)、集(ji)料(liao)帶(dai)入(ru)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)堿、硫酸鹽(yan)、氯離子等(deng)(deng)對(dui)水(shui)泥(ni)石和(he)(he)(he)混(hun)(hun)凝土強(qiang)度(du)(du)及(ji)(ji)耐(nai)久(jiu)性(xing)(xing)不利的(de)(de)(de)(de)物質起(qi)(qi)化(hua)(hua)學(xue)反應,生(sheng)成(cheng)對(dui)水(shui)泥(ni)石和(he)(he)(he)混(hun)(hun)凝土強(qiang)度(du)(du)及(ji)(ji)耐(nai)久(jiu)性(xing)(xing)有(you)(you)利的(de)(de)(de)(de)硅鋁(lv)(lv)酸鈣(gai)凝膠(jiao)(jiao)和(he)(he)(he)其他有(you)(you)益化(hua)(hua)合物,在物理(li)和(he)(he)(he)化(hua)(hua)學(xue)兩個(ge)方(fang)(fang)面作(zuo)用下,改善(shan)了新拌混(hun)(hun)凝土的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)性(xing)(xing)如:流動(dong)性(xing)(xing)好、保水(shui)性(xing)(xing)好、不泌水(shui)、不離析(xi)、坍落度(du)(du)經時(shi)損失小、泵送性(xing)(xing)好等(deng)(deng)優點。改善(shan)漿體與集(ji)料(liao)界(jie)面的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)結度(du)(du),減少(shao)硬化(hua)(hua)混(hun)(hun)凝土的(de)(de)(de)(de)孔隙,減小孔徑,致密結構及(ji)(ji)體積穩定性(xing)(xing),增強(qiang)混(hun)(hun)凝土抵御各(ge)種化(hua)(hua)學(xue)侵蝕(shi)和(he)(he)(he)抑制堿集(ji)料(liao)反應能(neng)力,顯著提高水(shui)泥(ni)石和(he)(he)(he)混(hun)(hun)凝土的(de)(de)(de)(de)耐(nai)久(jiu)性(xing)(xing)。
1.堿石灰燒結法
(1)原理
堿石(shi)灰燒(shao)結法(fa)就是將粉煤厭(yan)和(he)石(shi)灰、碳(tan)酸鈉(na)在(zai)高溫下(xia)燒(shao)結。粉煤灰中(zhong)的A1:O,與碳(tan)酸鈉(na)燒(shao)結成可溶性的鋁酸鈉(na)即(ji)NaAl0,,見下(xia)式:
Na2C03一(yi)Na20+C02
Na20+4Si02一Na2Si(Si309)
Na20+A1203-NaAl02
氧(yang)(yang)化硅(gui)與(yu)石灰焙燒成不溶性的(de)硅(gui)酸二鈣,熟料經(jing)破碎(sui)、浸出、分離、一段脫硅(gui)、二段脫硅(gui)、碳酸分解(jie)等(deng)工序得到氫(qing)氧(yang)(yang)化鋁(lv),末(mo)了(le)煅(duan)燒得氧(yang)(yang)化鋁(lv)。
(2)生產工藝
此(ci)法一般在1220。C,弱還原(yuan)氣氛F進(jin)(jin)(jin)行(xing),故(gu)能耗(hao)較石(shi)灰(hui)(hui)法低些。其(qi)熟料(liao)得經(jing)(jing)過破碎后才能進(jin)(jin)(jin)入下(xia)一道工序。粉煤灰(hui)(hui)綜合利(li)用的過程中(zhong)(zhong)用粉煤灰(hui)(hui)磨將粉煤灰(hui)(hui)磨細(xi)是一項(xiang)非常重要的工作(zuo)。將破碎所(suo)得熟料(liao)用循環母液浸出(chu),將可(ke)溶(rong)性(xing)偏(pian)鋁(lv)酸鈉(na)與不溶(rong)性(xing)硅(gui)酸二鈣分離(li)。過濾(lv)后,由(you)于(yu)NaAl0:粗液中(zhong)(zhong)含少量SiO:,故(gu)需加入石(shi)灰(hui)(hui)乳進(jin)(jin)(jin)行(xing)脫硅(gui)處理,再(zai)(zai)過濾(lv)即可(ke)得NaAIO:精液。再(zai)(zai)通入CO:進(jin)(jin)(jin)行(xing)中(zhong)(zhong)和NaA|O:,降低溶(rong)液堿度,使A1(OH),析出(chu)。末了將Al(OH),放人窯內(nei)經(jing)(jing)1200℃煅燒(shao),從(cong)而獲得A1:0,。此(ci)方法堿液可(ke)循環利(li)用,所(suo)得殘渣可(ke)用于(yu)生產硅(gui)酸鹽水泥原(yuan)料(liao)。
20世紀60年代,波蘭利用(yong)粉煤(mei)灰(hui)(hui)采用(yong)堿石(shi)灰(hui)(hui)法建成(cheng)年產(chan)(chan)(chan)5000t氧(yang)(yang)化(hua)鋁及35萬t水泥的(de)實驗工廠。我(wo)國(guo)寧(ning)(ning)夏回族(zu)自治(zhi)區建材(cai)研究所(suo)(suo)采用(yong)堿石(shi)灰(hui)(hui)燒(shao)結(jie)法自粉煤(mei)灰(hui)(hui)中(zhong)提(ti)(ti)取(qu)氧(yang)(yang)化(hua)鋁,殘渣(zha)生產(chan)(chan)(chan)水泥的(de)工藝,于1987年9月(yue),由寧(ning)(ning)夏回族(zu)自治(zhi)區科(ke)委組織(zhi)鑒定(ding)。2004年12月(yue)內蒙古自治(zhi)區科(ke)技(ji)廳召開了“粉煤(mei)灰(hui)(hui)提(ti)(ti)取(qu)氧(yang)(yang)化(hua)鋁聯產(chan)(chan)(chan)水泥產(chan)(chan)(chan)業化(hua)技(ji)術”項目科(ke)技(ji)成(cheng)果鑒定(ding)會,該集團自主完成(cheng)了近5000t級的(de)中(zhong)試(shi)。馬(ma)雙忱等采用(yong)此法處理含氧(yang)(yang)化(hua)硅48.92%、氧(yang)(yang)化(hua)鋁30.97%的(de)粉煤(mei)灰(hui)(hui),焙燒(shao)條件為(wei)(wei)焙燒(shao)溫(wen)(wen)度(du)1200。C,保溫(wen)(wen)2h,物(wu)料(liao)比mNa,O/mAl,0,=1.25,mCaO/mSiO,=2;然(ran)后(hou)用(yong)質量(liang)分數為(wei)(wei)3%的(de)碳酸(suan)鈉(na)溶液浸(jin)出熟料(liao),溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)60~70。C,保溫(wen)(wen)1h,液固(gu)質量(liang)比為(wei)(wei)10,所(suo)(suo)得到的(de)鋁酸(suan)鈉(na)溶液經脫硅、碳酸(suan)分解和(he)煅燒(shao)得到氧(yang)(yang)化(hua)鋁。
堿石(shi)(shi)灰(hui)(hui)燒結法(fa)較石(shi)(shi)灰(hui)(hui)石(shi)(shi)燒結法(fa)能(neng)耗較低(di),但需(xu)要體(ti)系外(wai)補(bu)充CO:,要求粉(fen)煤灰(hui)(hui)中氧(yang)化(hua)鋁質量分數不小于(yu)30%,并且只提取了粉(fen)煤灰(hui)(hui)中的氧(yang)化(hua)鋁,沒有實現粉(fen)煤灰(hui)(hui)的精(jing)細(xi)綜合(he)利用。
2.碳酸鈉焙燒法
主要工藝為:將粉煤灰(hui)和(he)碳酸(suan)鈉混合燒結,將其產(chan)(chan)物自粉化冷(leng)卻,加(jia)入(ru)適(shi)(shi)量鹽酸(suan)溶液,可(ke)形成硅膠。多次抽濾(lv)洗滌所得(de)的(de)膠體,在650%下得(de)到(dao)高比(bi)表面積的(de)白(bai)炭黑(hei);濾(lv)液先加(jia)入(ru)氨(an)水至無沉淀(dian)(dian)生成,再(zai)加(jia)入(ru)適(shi)(shi)量的(de)NaOH溶液,經過濾(lv)后,濾(lv)渣為Fe(OH),等雜質,濾(lv)液為NaAIO:粗液,再(zai)加(jia)入(ru)適(shi)(shi)量鹽酸(suan),就可(ke)得(de)到(dao)Al(OH),沉淀(dian)(dian),將沉淀(dian)(dian)低溫烘干(gan),煅燒后可(ke)得(de)到(dao)納(na)米級(ji)AI:0,。這項(xiang)技(ji)術,因(yin)其可(ke)同時(shi)制備(bei)出高附(fu)加(jia)值(zhi)產(chan)(chan)品白(bai)炭黑(hei)和(he)納(na)米級(ji)A1:0,而備(bei)受重視。
山東(dong)埃爾派粉體科技有(you)限公(gong)司利用過(guo)熱(re)蒸(zheng)汽(qi)(qi)形成的超音(yin)速蒸(zheng)汽(qi)(qi)流帶(dai)動物料自我碰撞,利用超音(yin)速蒸(zheng)汽(qi)(qi)流的強大動能實(shi)現(xian)超細高效粉碎,可將鋼渣(zha)、礦渣(zha)、粉煤灰(hui)、脫硫石(shi)膏等工(gong)業廢渣(zha)低成本超細粉磨到(dao)比表(biao)面積(ji)2000以(yi)上。