編號：FTJS09305
篇名：富鋁煤矸石低鈣燒結(jié)法提鋁的實驗研究
作者：張維濤 陳延信 趙博 宋強
關(guān)鍵詞： 低鈣燒結(jié) 富鋁煤矸石 氧化鋁 硅鋁酸鈉 偏鋁酸鈉
機構(gòu)： 西安建筑科技大學材料科學與工程學院
摘要： 以提取富鋁煤矸石中的氧化鋁為目的,采用低鈣燒結(jié)法活化煤矸石,研究了燒結(jié)溫度,、燒結(jié)時間和堿比(n(Na2O)/[n(Al2O3)+n(SiO2)+n(Fe2O3)])對燒結(jié)熟料礦物相,、微觀結(jié)構(gòu)及氧化鋁溶出效果的影響,。其中,燒結(jié)溫度設(shè)置6個水平(1000℃,1050℃,1100℃,1150℃,1200℃,1250℃),燒結(jié)時間設(shè)置6個水平(30 min,50 min,70 min,90 min,110 min,130 min),堿比設(shè)置5個水平(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2)。根據(jù)鈣比(n(CaO)/[n(SiO2)+n(TiO2)])為1.1,、堿比為變量配料,在不同燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間下進行單因素試驗;所得熟料研磨過篩后按照氧化鋁標準溶出條件在集熱式恒溫磁力水浴鍋中溶出,得到溶出固相,然后對熟料和溶出固相進行檢測分析,得到不同條件下的氧化鋁溶出率,。對最佳配比的生料,做不同溫度下的燒結(jié)試驗,分析熟料礦物相和微觀結(jié)構(gòu)等的變化,。結(jié)果表明:隨溫度升高,高嶺石脫水生成偏高嶺石,在686.71℃完成轉(zhuǎn)變;偏高嶺石優(yōu)先與碳酸鈉反應生成硅鋁酸鈉Na2-xAl2-xSixO4,在石灰石對Na2-xAl2-xSixO4的分解作用下,Na2-xAl2-xSixO4中硅的摩爾數(shù)x逐漸降低并趨于0,最終形成NaAlO2和Na2CaSiO4礦物;在實驗條件下,升高溫度,、延長時間或增加堿比可促使Na2-xAl2-xSixO4向NaAlO2轉(zhuǎn)變;而高溫、長時間和高堿比易使熟料燒結(jié)致密,導致NaAlO2的溶解度下降,。在鈣比為1.1,、溫度為1150℃、時間為90 min,、堿比為1.1的條件下,氧化鋁溶出率達87.51%(質(zhì)量分數(shù)),。
