由粉煤灰制备冰晶石的研究.pdf

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1、河南化工·１８·ＨＥＮＡＮＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ2015年第32卷由粉煤灰制备冰晶石的研究肖景波，陈居玲（南阳东方应用化工研究所，河南南阳４７３３００）摘要：以粉煤灰酸浸出液制得的硫酸铝铵与氟化铵和硫酸钠反应制备冰晶石，探讨了制备过程各因素对冰晶石中Ｆ、Ａｌ含量及Ａｌ收率的影响，得出最佳反应条件。在优化工艺条件下，所制得的冰晶石产品质量达到国家标准，产品中Ａｌ、Ｆ含量分别达到１３．８６％和５３．６４％，Ａｌ收率９３．５２％。和制备氧化铝相比，具有明显的经济效益优势。关键词：粉煤灰；冰晶石；研究中图分类号：

2、ＴＱ１３３．１文献标识码：Ａ文章编号：１００３－３４６７（２０１５）０７－００１８－０５StudyonPrepartionofCryolitewithFlyashXIAOJingbo，CHENJuling（ＮａｎｙａｎｇＥａｓｔｅｒｎＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｙａｎｇ４７３０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｈｅｃｒｙｏｌｉｔｅｉｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｌｕｍｉｎｕｍａｍｍｏｎｉｕｍｓｕｌｆａｔｅｗｉｔｈｔｈｅａｍｍ

3、ｏｎｉｕｍｆｌｕｏｒｉｄｅａｎｄｓｏｄｉｕｍｓｕｌｆａｔｅ．Ｔｈｅａｌｕｍｉｎｕｍａｍｍｏｎｉｕｍｓｕｌｆａｔｅｉｓｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｆｌｙａｓｈａｃｉｄｓｏ-ｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｅｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｅｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｆｌｕｏｒｉｄｅａｎｄａｌｕｍｉｎｕｍ，ａｌｕｍｉｎｕｍｙｉｅｌｄｉｎｔｈｅｐｒｏｅｓｓｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｃｒｙｏｌｉｔｅａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ

4、．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｃｒｙｏｌｉｔｅｐｒｏｄｕｃｔｓｐｒｏｄｕｃｅｄｃｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｑｕａｌｉｔｙｓｔａｎｄａｒｄｏｆＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｎｄｆｌｕｏｒｉｄｅｉｓ１３．８６％ａｎｄ５３．６４％．Ｔｈｅａｌｕｍｉｎｕｍｙｉｅｌｄｉｓ９３．５１％．Ｃｏｍ-ｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆａｌｕｍｉｎａ，ｈａｓｏｂｖｉｏｕｓｅｃｏｎｏｍｉｃａｄｖａｎｔａｇｅ．Keywords：ｆｌｙａｓｈ；ｃｒｙｏｌｉｔｅ

5、；ｓｔｕｄｙ［２］国，对冰晶石的需求量较大，市场前景广阔。0引言为了寻找一条低成本、效益化的粉煤灰综合利粉煤灰是典型的大宗工业固体废弃物之一，用新途径，笔者以粉煤灰为铝源，进行了由粉煤灰制［１］备冰晶石的研究。２０１５年排放总量将达５．８亿ｔ，形成了沉重的环境负担。1实验原理及方法粉煤灰中含有硅、铝、铁等元素，具有一定的利用价值。尤其是以其中的铝元素生产氧化铝等是近1．1实验原理年来研究和关注的热点。由于粉煤灰具有化学组成在免焙烧及常压条件下用硫酸分解粉煤灰，制的多元性及物相组成的特殊性等特点，使其存在着得主要成分

6、为硫酸铝和少量硫酸铁的酸浸出液。以处理成本高的问题。以粉煤灰生产氧化铝，采用湿其与硫酸铵反应生成硫酸铝铵。以所得硫酸铝铵与法冶金工艺对粉煤灰进行精细化综合利用产业化过氟化铵反应生成氟铝酸铵，然后以氟铝酸铵与硫酸程的经济效益角度看不容乐观。钠反应，生成六氟铝酸钠和硫酸铵。主要化学反应：冰晶石，又名六氟铝酸钠（钾），是一种重要的粉煤灰酸浸炼铝助剂，在电解铝行业有着广泛应用，与氧化铝相Ａｌ２Ｏ３＋３Ｈ２ＳＯ４Ａｌ２（ＳＯ４）３＋３Ｈ２Ｏ（１）比附加值较高。我国是世界上第一大电解铝的生产硫酸铝铵的制备收稿日期：２０１５－０

7、５－２９作者简介：肖景波（１９６２－），男，高级工程师，从事工业固废综合利用、湿法冶金及非金属矿综合利用工艺研究工作，电话：１８２０３８５５０６３。第7期肖景波等：由粉煤灰制备冰晶石的研究·１９·Ａｌ２（ＳＯ４）３＋（ＮＨ４）２ＳＯ４＋２４Ｈ２ＯＡｌ含量及Ａｌ收率的影响如下。２ＮＨ４Ａｌ（ＳＯ４）２·１２Ｈ２Ｏ（２）2．1氟化铵与硫酸铝铵反应温度的影响冰晶石的制备称取４份质量为１００ｇ的硫酸铝铵，分别以水ＮＨ４Ａｌ（ＳＯ４）２＋６ＮＨ４Ｆ溶解配制质量分数为２６％的溶液，然后分别升温至（ＮＨ４）３ＡｌＦ６＋２（ＮＨ４

8、）２ＳＯ４（３）６０、７０、８０、９０℃，按理论量的１．３倍加质量分数为３Ｎａ２ＳＯ４＋２（ＮＨ４）３ＡｌＦ６１４％的氟化铵溶液，保温反应３０ｍｉｎ；然后升温至２Ｎａ３ＡｌＦ６＋３（ＮＨ４）２ＳＯ４（４）９５℃，再按理论量的１．１倍加质量分数为２９％的硫总反应式酸钠溶液，保温反应６０ｍｉｎ后抽滤。将所得产物洗２ＮＨ４Ａｌ（ＳＯ４）２＋３Ｎａ２ＳＯ４＋１２ＮＨ