CN101948126B - 一种利用高温微波活化粉煤灰的方法 - Google Patents
一种利用高温微波活化粉煤灰的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101948126B CN101948126B CN 200910195363 CN200910195363A CN101948126B CN 101948126 B CN101948126 B CN 101948126B CN 200910195363 CN200910195363 CN 200910195363 CN 200910195363 A CN200910195363 A CN 200910195363A CN 101948126 B CN101948126 B CN 101948126B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fly ash
- leaching
- microwave
- preheating
- aluminum oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及将固体废物转变为有用的东西技术领域，是一种利用高温微波活化粉煤灰的方法，其步骤为：(1)调整粉煤灰中氧化钙与氧化铝的质量比；(2)将氧化钙与氧化铝混合均匀，研磨至细度小于75微米；(3)将混合物料的含水率控制在小于1％；(4)对混合物料进行预热；(5)利用高温微波对预热料进行煅烧；(6)急冷烧结熟料，并研磨至细度小于75微米；(7)用盐酸或硫酸浸取，获得氯化铝或硫酸铝溶液；本发明的积极效果是：利用微波外加场能量利用率高和直接作用于物料的特点，在较短时间内完成对粉煤灰的处理，即可实现粉煤灰的高效活化，有利于氧化铝的提取，浸取率大于75％，又降低了能源的消耗，有利于粉煤灰的再利用。
Description
【技术领域】
本发明涉及将固体废物转变为有用或无害的东西技术领域，具体地说，是一种利用高温微波活化粉煤灰的方法。
【背景技术】
中国是世界上最大的煤炭资源国之一，煤炭在能源消费的结构中占70％以上，消费量达20亿吨之多。在我国今后的长时期内煤炭将继续作为主要能源。
我国对煤炭的利用约98％是通过燃烧的方式实现的，燃煤过程中产生大量的粉煤灰，粉煤灰要占到原煤质量的10～40％。我国每年约有1亿吨粉煤灰的积存，累计的堆积量已超过27亿吨，粉煤灰已成为我国累积堆贮量和占地最多的工业废物之一。巨量的粉煤灰的产生与处理，既对空气、土壤和水资源造成污染，又占用大量的空地(包括耕地)，严重影响人民的生活环境，因此，对煤炭的清洁利用、对粉煤灰的积极处理成为我国能源战略的重要内容之一。
我国在国家和地方层面已在积极推动煤炭的清洁利用和粉煤灰的综合利用，企业和研究机构也在进行大规模地研究、实验和技术开发。由于地质构造的原因，我国大部分的粉煤灰中氧化铝的含量很高，致使我国粉煤灰的化学反应活性低、应用面窄、利用难度大，国外高硅粉煤灰利用的方法和技术在我国无法应用。但是，我国的粉煤灰也因此而具备了提取铝和其它有价元素的特点，此方面已有多项专利和申请专利技术产生，例如：
朔州市发明的“一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法”(中国专利申请号200510048274.9)；
李禹发明的“粉煤灰中提取氧化铝同时联产白炭黑的方法”(中国专利申请号200610012780.7)；
平朔煤炭工业公司发明的“一种由粉煤灰制取氧化铝的方法”(中国专利申请号200610048295.5)，“一种从粉煤灰中先提硅后提铝的方法”(中国专利申请号200710062534.7)“一种利用粉煤灰生产二氧化硅和氧化铝的方法”(中国200710061662.X)；
中国地质大学(北京)发明的“利用高铝粉煤灰制取氧化铝和白炭黑清洁生产工艺”(中国专利申请号200710087028.3)；
清华大学发明的“一种从高铝粉煤灰中提取二氧化硅、氧化铝及氧化镓的方法”(中国专利申请号200710065366.7)；
沈阳铝镁设计研究院发明的“一种利用粉煤灰制备氧化铝的方法”(中国专利申请号200710012997.2)；
内蒙古联合工业有限公司发明的“新型粉煤灰提取氧化铝工艺”(中国专利申请号200710110423.9)；
潘爱芳发明的“从粉煤灰中提取高纯氧化铝及硅胶的方法”(中国专利申请号200810017869.1)；
天津大学发明的“从粉煤灰中提取高纯超细氧化铝的方法”(中国专利申请号200710150915.0)等等。
利用粉煤灰提取铝和其它有价元素的关键是降低粉煤灰的活化能耗和保证提取率，但是，现有技术公开的工艺和方法均存在煅烧温度高、煅烧时间长和助剂掺入量大等问题，既增加了成本，又会产生大量的废渣形成二次污染，因此，制约了这些技术在工业上的大规模应用。
【发明内容】
本发明的目的在于改变粉煤灰利用传统的活化方法，提供一种利用高温微波活化粉煤灰的方法，能克服现有技术热耗巨大的问题，具有环境保护和经济利用的双重效应。
本发明的构思为：通过改变粉煤灰的吸波特性，利用微波外加场能量利用率高的特点，采用高温微波活化粉煤灰，提高其反应活性。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种利用高温微波活化粉煤灰的方法，其具体步骤为：
(1)将粉煤灰中氧化钙(CaO)与氧化铝(Al2O3)的质量比调整在0.27～0.39范围内；
(2)将步骤(1)的氧化钙与氧化铝混合均匀，并研磨至细度小于75微米；
(3)将步骤(2)的混合物料的含水率控制在小于1％；
(4)对步骤(3)制备的混合物料进行预热，预热的温度为150～600℃；
(5)利用高温微波外加场对步骤(4)制备的预热料进行煅烧，煅烧的温度为800～1000℃，煅烧的时间为5～60分钟；微波频率为2450MHz；
(6)将步骤(5)制得的烧结熟料采用风冷或水冷方式急冷后研磨至细度小于75微米；
(7)用盐酸浸取，浸取温度为75～120℃，浸取时间为10～60分钟，获得氯化铝溶液，浸取率大于75％。
所述步骤(5)的余热可用于步骤(4)的预热。
所述的步骤(7)采用硫酸浸取，浸取温度为75～250℃，浸取时间为10～60分钟，获得硫酸铝溶液，浸取率大于75％。
步骤(7)采用的盐酸的质量百分比浓度为15～25％。
采用的硫酸的质量百分比浓度为25～90％。
本发明与现有技术相比的积极效果是：
利用微波加热代替燃料或电加热，利用微波外加场能量利用率高和直接作用于物料的特点，在800～1000℃高温下较短时间内完成对粉煤灰的处理，即可实现粉煤灰的高效活化，有利于氧化铝的提取，又降低了能源的消耗，有利于粉煤灰的再利用。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种利用高温微波活化粉煤灰的方法的具体实施方式，共提供6个实施例，但应当指出，这些实施例的提供只是为了有利于对本发明的理解，而不是限制本发明的保护范围，本发明的实施不限于以下的实施例。
实施例1
调整粉煤灰的氧化钙(CaO)∶三氧化二铝(Al2O3)质量比至0.27，并研磨至细度小于75微米，预热到150℃，然后加载微波，在800℃下煅烧60分钟，急冷，粉碎，用质量百分比浓度为20％的盐酸，100℃下浸取30分钟，铝元素浸出率为75.4％。
实施例2
调整粉煤灰的氧化钙(CaO)∶三氧化二铝(Al2O3)质量比至0.35，并研磨至细度小于75微米，预热到600℃，然后加载微波，在1000℃下煅烧5分钟，急冷，粉碎，用质量百分比浓度为25％的盐酸，75℃下浸取30分钟，铝元素浸出率为85.1％。
实施例3
调整粉煤灰的氧化钙(CaO)∶三氧化二铝(Al2O3)质量比至0.35，并研磨至细度小于75微米，预热到400℃，然后加载微波，在900℃下煅烧60分钟，急冷，粉碎，用质量百分比浓度为20％的盐酸，120℃下浸取10分钟，铝元素浸出率为91.22％。
实施例4
调整粉煤灰的氧化钙(CaO)∶三氧化二铝(Al2O3)质量比至0.39，并研磨至细度小于75微米，预热到400℃，然后加载微波，在1000℃下煅烧20分钟，急冷，粉碎，用质量百分比浓度为15％的盐酸，120℃下浸取10分钟，铝元素浸出率为92.35％。
实施例5
调整粉煤灰的氧化钙(CaO)∶三氧化二铝(Al2O3)质量比至0.30，并研磨至细度小于75微米，预热到400℃，然后加载微波，在900℃下煅烧30分钟，急冷，粉碎，用质量百分比浓度为25％的硫酸，75℃下浸取60分钟，铝元素浸出率为78.2％。
实施例6
调整粉煤灰的氧化钙(CaO)∶三氧化二铝(Al2O3)质量比至0.30，并研磨至细度小于75微米，预热到350℃，然后加载微波，在900℃下煅烧60分钟，急冷，粉碎，用质量百分比浓度为90％的硫酸，250℃下浸取30分钟，铝元素浸出率为87.4％。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种利用高温微波活化粉煤灰的方法，其特征在于，其具体步骤为：
(1)将粉煤灰中氧化钙与氧化铝的质量比调整在0.27～0.39范围内；
(2)将步骤(1)的氧化钙与氧化铝混合均匀，并研磨至细度小于75微米；
(3)将步骤(2)的混合物料的含水率控制在小于1％；
(4)对步骤(3)制备的混合物料进行预热，预热的温度为150～600℃；
(5)利用高温微波外加场对步骤(4)制备的预热料进行煅烧，煅烧的温度为800～1000℃，煅烧的时间为5～60分钟；微波频率为2450MHz；
步骤(5)的余热可用于步骤(4)的预热；
(6)将步骤(5)制得的烧结熟料采用风冷或水冷方式急冷后研磨至细度小于75微米；
(7)用盐酸浸取，采用的盐酸的质量百分比浓度为15～25％，浸取温度为75～120℃，浸取时间为10～60分钟，获得氯化铝溶液，浸取率大于75％。
2.根据权利要求1所述的一种利用高温微波活化粉煤灰的方法，其特征在于，所述的步骤(7)采用硫酸浸取，采用的硫酸的质量百分比浓度为25～90％，浸取温度为75～250℃，浸取时间为10～60分钟，获得硫酸铝溶液，浸取率大于75％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910195363 CN101948126B (zh) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 一种利用高温微波活化粉煤灰的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910195363 CN101948126B (zh) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 一种利用高温微波活化粉煤灰的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101948126A CN101948126A (zh) | 2011-01-19 |
| CN101948126B true CN101948126B (zh) | 2013-06-05 |
Family
ID=43451777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200910195363 Expired - Fee Related CN101948126B (zh) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 一种利用高温微波活化粉煤灰的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101948126B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102432052B (zh) * | 2011-09-26 | 2015-05-13 | 西安航天华威化工生物工程有限公司 | 一种利用硫酸钾从粉煤灰中提取氧化铝的方法 |
| CN102994745A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-03-27 | 重庆地质矿产研究院 | 一种煤系地层共伴生金属元素铝的浸出方法 |
| CN106048226B (zh) * | 2016-05-19 | 2018-10-23 | 东北大学 | 一种粉煤灰微波氯化制备金属铝的方法 |
| CN109292803A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-01 | 昆明理工大学 | 一种粉煤灰活化微波加热装置 |
| CN109399677B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-04-13 | 贵州博汇联润铝业有限公司 | 一种以铝质岩为原料细胞磨水磨晶种制备氢氧化铝方法 |
| CN111875284B (zh) * | 2020-08-11 | 2022-02-11 | 河北省建筑科学研究院有限公司 | 一种透水混凝土增强剂及其制备方法和应用 |
| CN114797713B (zh) * | 2022-05-13 | 2023-05-12 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种微波强化碳还原废硫酸的方法 |
-
2009
- 2009-09-08 CN CN 200910195363 patent/CN101948126B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 唐云等.活化方式对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出的影响.《轻金属》.2009,(第4期),第19-21页及第32页. * |
| 杨石波等.烧结法提取高铝粉煤灰中氧化铝的实验研究.《无机盐工业》.2008,第40卷(第7期),第47-49页及第57页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101948126A (zh) | 2011-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101948126B (zh) | 一种利用高温微波活化粉煤灰的方法 | |
| CN109775743B (zh) | 一种从氟化钙污泥提取纯品氟化钙的方法 | |
| CN102515279B (zh) | 一种综合提取煤矸石中硅铝铁的方法 | |
| CN101891434B (zh) | 一种用垃圾灰渣生产的加气混凝土再生砌块及其制造方法 | |
| CN100412020C (zh) | 利用陶瓷抛光砖废料制备硅酸盐水泥的方法 | |
| CN110078394A (zh) | 低温制备硫硅酸钙-贝利特-硫铝酸盐水泥熟料的方法 | |
| CN102515280B (zh) | 高铁煤矸石酸浸液分离铝铁的方法 | |
| CN103553492A (zh) | 一种以聚合氯化铝废渣和赤泥为主料的免烧砖及其制备方法 | |
| CN110078393B (zh) | 一种低温制备硫硅酸钙-硫铝酸盐水泥的方法 | |
| CN101891224A (zh) | 利用赤泥和粉煤灰生产氧化铝和白炭黑的方法 | |
| CN108314340B (zh) | 一种以锡尾矿为原料的硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 | |
| CN103752261B (zh) | 以白泥和油页岩灰为原料制备铀吸附剂和固化剂的方法 | |
| Pei et al. | A novel process to fully utilize red mud based on low-calcium sintering | |
| CN103896505A (zh) | 一种水泥窑协同处置石灰干化城市污泥的投料方式调控的方法 | |
| CN101215142A (zh) | 一种拜耳法赤泥复合砖及其生产方法 | |
| CN109020274A (zh) | 一种高铁硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 | |
| CN103319156A (zh) | 一种瓷质砖生产中废瓷再利用的方法 | |
| CN105198394B (zh) | 高红外发射率的堇青石‑尖晶石陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN108203097A (zh) | 一种电解锰渣高效资源化利用的方法 | |
| CN105130220A (zh) | 用废弃混凝土和污泥制生态水泥和活性砂的方法 | |
| CN110937830A (zh) | 一种利用镍渣生产新型矿粉及其制备的方法 | |
| CN101607259B (zh) | 一种低温活化粉煤灰的方法及其应用 | |
| CN111517820A (zh) | 一种含有污泥灰渣的高强陶粒及其制备方法 | |
| CN112608131A (zh) | 一种污泥粉煤灰陶粒及其制备方法 | |
| CN104072069A (zh) | 一种以煤矸石和赤泥为主料的免烧砖及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130605 Termination date: 20180908 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |