高铝粉煤灰综合利用节能减排对比分析

高铝粉煤灰是近年来在我国内蒙古中西部地区发现的一种粉煤灰新类型,特别是鄂尔多斯高原东北缘的准格尔煤田,煤中富铝矿物燃烧后产生的粉煤灰中氧化铝含量达到50％左右,相当于我国中级品位铝土矿中氧化铝的含量。本文首先介绍了我国铝土矿的资源现状,然后叙述了目前国内外利用高铝粉煤灰提取氧化铝主要生产工艺及工艺特点,并对不同工艺的能源消耗和节能减排进行了对比分析。     

高铝粉煤灰开发利用的意义及工艺技术对比分析

内蒙古中西部和山西北部等地区的部分煤炭资源中赋存丰富的含铝矿物,用于发电后产生的粉煤灰中氧化铝含量达40-50％,是一种宝贵的具有较高经济开发价值的含铝资源。本文首先介绍了加强高铝粉煤灰资源开发利用的意思及高铝粉煤灰资源现状,然后叙述了目前国内外利用高铝粉煤灰提取氧化铝主要生产工艺及工艺特点,并对不同工艺的能源消耗进行了对比分析。     

高铝粉煤灰资源化过程重金属环境影响研究

针对高铝粉煤灰碱石灰烧结多资源利用工艺过程中重金属元素迁移规律和潜在环境影响量化问题,基于物质流分析方法,分析该工艺中重金属元素的边界输入输出和内部迁移规律.结果表明,输入端54%的铅元素由工业过程废弃物即高铝粉煤灰带入,其余来自工业原材料.输出端64%的铅元素进入产品,其余部分进入废弃物.该工艺主要环境排放节点在烧结和水泥生产环节.通过定义相对环境排放指数(REEI),比较分析该工艺与拜耳法工艺重金属排放情况.结果表明,该工艺单位氧化铝产量铅元素净排放显著降低,铬元素环境排放量与拜耳法基本持平,说明高铝粉煤灰碱石灰烧结多资源利用工艺不仅可以实现高铝粉煤灰的综合利用,也可以显著降低氧化铝产品的重金属环境影响.     

从粉煤灰中提取氧化铝无“三废”清洁工艺

从粉煤灰中提取氧化铝,并作废气、废液和废渣循环及利用,是一种粉煤灰高附加值、低污染的综合利用新工艺。在工艺流程设计的基础上,通过工艺原理分析和试验,阐述了该工艺的可行性和合理性。      

酸溶-微波热解法从粉煤灰中制取聚合氧化铝的研究

从粉煤灰中提取聚合氧化铝（ＰＡＣ）是粉煤灰综合利用的途径之一。本研究提出了酸溶 微波热解从粉煤灰中制取ＰＡＣ的方法。通过工艺原理分析和试验，阐述了该工艺的可行性和合理性     

用硫铁矿烧渣制备的硫酸亚铁研制软磁用α-Fe_2O_3

介绍了利用硫铁矿烧渣制备的硫酸亚铁为原料制备高纯软磁用α Fe2 O3的基本原理、制备工艺 ,以及对工艺过程的影响因素进行了探讨 ,得到了制备高纯软磁用α Fe2 O3的适合条件 ,并对高纯软磁用α Fe2 O3的工业化生产做了经济估算     

用蒸压法制备新型粉煤灰水泥的研究

以粉煤灰、石灰为主要原料，经混合料制备、成型、蒸压、低温焙烧、粉磨工艺制备的新型水泥既具有普通水泥的胶凝特性，又同时具有水化热低、后期强度高的特点，对过程工艺参数、物料配比对新型水泥的质量影响进行了研究，该工艺有望为粉煤灰在水泥行业的规模化利用提供技术支持。     

简讯

我国实现粉煤灰提取氧化铝产业化日前,内蒙古年产40万t粉煤灰提取氧化铝项目正式开工建设。该项目是目前国内首条利用粉煤灰提取氧化铝的生产线,同时也是我国自主知识产权“粉煤灰提取氧化铝技术”首次实现产业化,标志着内蒙古资源综合利用高科技发展循环经济迈上新的台阶。据介绍,利用粉煤灰提取氧化铝项目是蒙西高新技术集团经过7年研究,已具备自主知识产权的技术项目。该项目2004年完成工业化试验工作,并通过自治区科技厅组织的成果鉴定,达到了国内先进水平。2006年1月获得国家发改委核准。该项目技术利用氧化铝含量大于40%的粉煤灰与石…     

从粉煤灰中提取多种微细氧化物的研究

将粉煤灰与Na2CO3按一定的比例混合后焙烧,采用酸碱联合法提取粉煤灰中氧化硅、氧化铝和氧化铁,分析了工艺条件对粉煤灰中氧化物提取率的影响。实验结果表明,从粉煤灰中提取氧化物的最佳条件是:碳酸钠与粉煤灰的比例0.6∶1.0,焙烧温度850℃、盐酸浓度4 mol/L,氢氧化钠浓度2.6 mol/L,浸取时间约6 h。在此条件下得出微细氧化硅、氧化铝、氧化铁的晶体,其平均粒度分别为氧化硅1.107μm,氧化铝1.334μm,氧化铁0.783μm。     

造块焙烧对于酸碱联合法提取粉煤灰中氧化铝工艺的改进

以实现粉煤灰最大利用价值并有效回收氧化铝为出发点,采用造块焙烧引入酸碱联合法的方式来提高粉煤灰的利用率。在造块方式下,最优实验条件得到最高的氧化铝浸出率为84%,通过XRD、SEM等进一步分析了造块方式的优势。该工艺可以实现铝硅分离,硫酸也可以循环使用。动力学研究表明:造块过程粉煤灰颗粒和块样内部毛细通道起到了类似高炉中焦炭的骨架作用,造块处理为反应塑造了介观尺度的多孔结构,在缩小了固液两相之间距离的同时,有效改善了气液两相的传质条件,从而提高氧化铝的浸出率。     

循环流化床粉煤灰与煤粉炉粉煤灰磁选除铁差异性研究

粉煤灰中氧化铁是其高值化利用过程的主要杂质,高效去除铁杂质对于粉煤灰高值利用具有重要意义。采用湿法磁选方法对循环流化床粉煤灰（CFB灰）、碳热还原循环流化床粉煤灰（R-CFB灰）及煤粉炉粉煤灰（PC灰）进行除铁研究,并对不同类型粉煤灰中铁的存在形式进行对比,最后对粉煤灰中铁的去除和铝的回收进行了考察。结果表明:CFB灰直接磁选铁的去除率仅为17.6%,PC灰直接磁选铁的去除率可达到55.8%,这与CFB中的铁主要以赤铁矿形式存在,而PC灰中的铁主要以磁铁矿形式存在有关;经碳热还原后CFB灰中的铁由赤铁矿转变为磁铁矿,在磁场强度为400 mT,磁选3次,液固比为20:1的条件下,R-CFB灰的除铁率为64.7%,,铁含量从3.4%降低到1.2%,且铝的回收率为78.6%。与PC灰磁选法除铁效果对比,经碳热还原的CFB灰可达到较高的除铁率。     

利用粉煤灰研制高效无机混凝剂聚硅酸铝

研究了以粉煤灰为原料制取高效无机混凝剂聚硅酸铝的工艺及生产条件。产品用于处理工业废水水样 ,并与传统混凝剂处理废水的效果进行了比较。结果表明 ,聚硅酸铝混凝剂用药量少 ,处理效果较好     

垃圾焚烧炉飞灰的低温玻璃固化初步研究

在研究我国城市生活垃圾焚烧炉飞灰的毒性特征和高温灼烧特性的基础上，试验了几种常用玻璃熔制助溶剂、烟气净化产物中的成分对飞灰的溶融温度和熔融减量的影响，以实现低温玻璃固化。实验发现受热温度越高、时间越长，飞灰减量越大；B2O3、硼砂、CaF2对飞灰助溶效果明显，而废玻璃、CaO、CaCl2能使悄灰溶融后形成的玻璃态物质地均匀、少孔。按一定比例同时加入硼砂、CaF2、废玻璃、CaO、CaCl2于飞灰中，混合物的熔融温度降到1000℃以下，大大低于飞灰自身的熔融温度（1200℃）。对该熔融物在空气中淬火形成的玻璃态物质按标准方法浸沥，选择测量了浸出液中铅、汞、镉、砷的浓度，初步发现低温玻璃态物质对重金属铅和镉具有较好的固化效果，而对汞有砷的固化效果尚不确定。     

高压正脉冲电晕脱硫脱硝和除尘相互影响的研究

采用SO₂、NO和飞灰与空气混合而成的模拟烟气和纳秒级脉冲电源,研究高压正脉冲电晕脱硫脱硝和除尘之间的相互影响关系。实验结果表明,飞灰本身就有脱硫作用,但没有脱氮作用;飞灰和氨水对SO2的脱除作用基本上为两者单独脱除作用之和;飞灰可使电晕对SO₂的氧化量降低;SO₂可改善高压正脉冲电晕对飞灰的收集效果。实验和理论分析表明,脱硫脱硝和除尘可以在一个反应器或一个多电场的静电除尘器中同时实现。     

粉煤灰的粉体特性及其对减水效应的影响

通过对粉煤灰颗粒形貌、平均粒径、粒度分布等粉体特性参量的测定和计算分析 ,发现粉煤灰的减水效应主要来自圆球形玻璃微珠的滚珠轴承润滑作用或对水泥絮凝结构的分散作用。过细的粉煤灰大掺量取代水泥后有可能会降低其减水效应     

果蔬垃圾乳酸发酵液对焚烧飞灰中氯和重金属脱除的影响

以果蔬垃圾的乳酸发酵液为浸出液,以纯水为对照,考察了乳酸发酵液对飞灰中氯的脱除效果。结果表明:与水洗相比,乳酸发酵液可脱除飞灰中59.3%的水不可溶性氯,使处理后的飞灰入窑比从0.57%增加至1.74%。此外,虽经乳酸发酵液浸出后的飞灰中出现重金属的富集现象,但按照以氯为限值计算的入窑比(1.74%)反推入窑飞灰中重金属的含量可知:入窑飞灰中重金属含量远低于HJ 662—2013《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》标准中规定的限值。因此,以乳酸发酵液进行酸洗替代水洗有利于飞灰通过水泥窑协同处置技术进行利用。     

螯合剂稳定飞灰的条件优化及螯合产物的稳定性评价

研究了垃圾焚烧飞灰螯合稳定化处理过程中螯合剂的加药量、体系的含水率以及搅拌时间对飞灰中各种重金属浸出浓度的影响;随后研究了飞灰螯合产物在自然环境下、紫外线光照下和35℃下重金属的浸出行为,同时对比了大分子DTC和小分子SDD的螯合性能。结果表明:当螯合剂的加药量达到3%时,飞灰中常见的6种重金属的浸出浓度都低于GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的限值;提高含水率有利于螯合反应的进行,对Pb、Zn和Cd,加大螯合时的含水率都可以降低浸出液中的重金属浓度;当搅拌时间超过2 min后,飞灰中重金属的浸出基本稳定。随着时间推移,不同放置条件下螯合飞灰中重金属的浸出浓度均满足填埋场入场控制标准,同时发现大分子DTC较小分子SDD具有更好的螯合效果。     

Mg (OH)2@粉煤灰复合材料对重金属离子的去除研究

根据“粒子设计”思想，以粉煤灰为载体，采用非均匀形核法制备了一种核壳结构粉煤灰负载纳米氢氧化镁复合材料，并对其吸附废水中Cu （II）、Ni （II）和Pb （II）性能进行研究.采用扫描电子显微镜（SEM）、EDS能谱、比表面积分析仪（BET）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）等技术对包覆前后的复合粉体进行了表征.结果表明，复合粉体表面均匀包覆了大量纳米氢氧化镁和少量水合碳酸镁，比表面积增大到原来（粉煤灰1.79m²/g）的30多倍，平均孔径由11nm增加至14.7nm.平均孔隙宽度从12.8nm增加至15.4nm.粉煤灰表面的Si-O-Si、Si-O-C与氢氧化镁之间形成Si-O-C-O-Mg和Si-O-Mg-OH.复合粉体材料去除重金属的效率明显高于原粉煤灰和氢氧化镁，其单位饱和吸附量分别达到了216.30、116.50、160.96mg/g.根据Zeta电位、FTIR及模拟方程分析了复合粉体吸附重金属离子机理，结果表明复合粉体材料对重金属离子通过沉淀反应、静电吸引、离子交换等方式进行吸附，吸附过程等温线符合Langmuir等温模型，动力学符合颗粒内扩散模型，热力学符合自发吸热反应.通过解吸再生试验发现，经过5次循环再生利用后，复合粉体对重金属离子的去除率达到50%以上，这说明复合粉体在吸附过程中具有良好的再生性能.