简述高铝粉煤灰的化学与物相组成
采用化学药剂破坏矿石中的铝硅酸盐矿物晶体结构,提高SiO2的活性。活性较差的SiO2在低温条件下可溶于碱溶液而被脱除,从而实现提高铝硅比的目的。含铝矿物的化学法预脱硅研究最早见于上世纪40年代,由德国劳塔厂为了处理匈牙利、奥地利和前南斯拉夫的高硅铝土矿而提出的。将铝土矿在700~1000℃下焙烧,然后用10%的苛性碱溶液于90℃下溶出焙砂。焙烧最佳温度在900~1000℃之间,脱硅率最高可达80%,精矿的铝硅比由原矿的4.5提高到20,活性石灰回转窑Al2O3损失率在5%以下。存在的问题是溶出时的液固体积质量比过大,溶出时间过长。
利用粉煤灰中SiO2和Al2O3不同矿物相在相同温度下与碱反应速度的不同,研究了低温分步溶出硅和铝,分离粉煤灰中的硅。试验最佳条件为:粉煤灰先经过950℃高温焙烧预处理,然后在2~3mol/L的碱溶液中溶出,液固体积质量比为50,溶出温度为120~130℃,溶出时间为4~6h,结果氧化硅溶出量为29.23%,郑州破碎机氧化铝溶出量为1.26%,溶出比为23.2。根据高铝粉煤灰的化学与物相组成特点,确立了利用NaOH提取非晶态SiO2的工艺。当NaOH质量浓度为250g/L、灰碱质量比1∶0.5、反应温度95℃、反应时间4h时,SiO2的提取率达到41.8%,铝硅质量比由1. 29提高到2.39。
当粉煤灰与氢氧化钠溶液的体积比为1/5,NaOH溶液质量浓度为160g/L、溶出温度100℃,恒温反应2h,预脱硅效果最好。