技术论文
近年来，随着国内燃煤发电量的持续增长，作为燃煤电厂最主要的固体废弃物，粉煤灰的排放量也随着燃煤消耗的增长而急剧增加。大量粉煤灰的排放引发了严峻的社会和环境问题。另一方面，粉煤灰中的铝和硅元素含量很高，具有极高的提取价值。
本文以淮南某电厂的粉煤灰为提取氧化铝和白炭黑的原料，主要研究结果如下：⑴粉煤灰在球磨机中机械研磨40min后，粒径变小，玻璃体表面坚固保护膜被破坏，其光滑程度降低，反应活性显著提高;研磨后粉煤灰与磨细碳酸钠均匀混合焙烧，可完全破坏粉煤灰中低活性的莫来石、玻璃相结构，使其反应生成高活性的霞石相。实验得到最佳焙烧工艺为:灰碱比为1∶0.9，煅烧温度为875℃，煅烧时间为2h；⑵烧结熟料经稀硫酸酸浸，氧化铝溶出率可达95％，通过单因素实验和正交实验得到烧结熟料最佳酸浸工艺为:烧结熟料与3mol/L的稀硫酸按5∶1的液固比（体积比）混合、在90℃下恒温酸浸2.5h;酸浸滤液经重结晶2次得到的高纯度硫酸铝晶体在800℃下煅烧2.5h，即可获得γ-Al2O3产品；⑶粉煤灰提铝渣中的硅可在NaOH溶液中反应并以Na2SiO3的形式被浸出，通过单因实验和正交实验得到的最佳碱浸工艺为:粉煤灰提铝渣与30％（质量百分浓度）的NaOH溶液按4∶1的液固比（体积比）混合，在90℃的碱浸温度下碱浸80min，可达82％的二氧化硅浸出率；⑷所制硅酸钠溶液经分步碳分工艺可制备高纯度沉淀白炭黑，最佳工艺条件为:反应温度为75℃、CO2流速为25mL·min-1、硅酸钠溶液浓度为50g·L-1，一次碳分反应至pH值为10.8时结束，二次碳分反应至pH至为9.3时结束反应。二次碳分产物经水洗干燥后，可得到比表面积为280.2m2/g、DBP吸值为3.56cm3/g的高纯度白炭黑产品。
