CN102351226A - 一种粉煤灰生产氧化铝的方法 - Google Patents
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Abstract
一种粉煤灰生产氧化铝的方法，涉及一种综合利用粉煤灰资源生产冶金级氧化铝或者非冶金级氧化铝的工艺方法。其特征在于其生产过程的步骤包括：（1）将粉煤灰、石灰石粉或者石灰粉加入碱液，制成生料浆；（2）将生料浆烧制成熟料；（3）将熟料进行碱浸出；（4）将浸出液进行脱硅处理后，进行液固分离；（5）将液固分离出的脱硅后液，进行碳酸化分解，得到氢氧化铝；（6）氢氧化铝经焙烧后得到氧化铝产品。本发明的方法，可用于处理不同来源不同的化学组成及矿物组成的粉煤灰原料生产氧化铝，技术成熟可靠，和已有的酸法生产工艺相比，无需采用较昂贵的耐腐蚀设备；和已有的碱法生产工艺相比，物料流量小，固相残渣量少，有利于环境保护。
Description
技术领域
一种粉煤灰生产氧化铝的方法，涉及一种综合利用粉煤灰资源生产冶金级氧化铝或者非冶金级氧化铝的工艺方法。
背景技术
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收集的细粉状物料。粉煤灰的矿物成分和化学成分和煤的来源有关，其物相组成以玻璃体为主，同时含有莫来石、石英、赤铁矿、磁铁矿、硬石膏、磷酸三钙及黄长石等的粉状物料；化学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO 等，同时还含有少量的稀有元素。粉煤灰堆存要占用大量的土地，并且对周边环境也会造成一定程度的污染。因此，对粉煤灰的综合利用进行研究，变废为宝，对环境保护和提高资源利用率，建设环保节约型社会都具有重大意义。
粉煤灰中SiO2和Al2O3含量合计超过80％以上，其中Al2O3质量分数一般为22％～40％，尤其是少部分高铝粉煤灰中的Al2O3含量通常可达50％左右；同时，由于我国铝土矿资源相对不足，我国氧化铝工业受铝土矿资源的制约越来越明显，因此综合利用粉煤灰提取氧化铝技术开发也越来越受到重视。
从粉煤灰提取氧化铝（氢氧化铝）或铝盐的工艺归纳起来可分为酸法、碱法以及酸碱混合法。这些工艺方法在工艺路线上各有其特点。
酸法是指以酸性物料处理粉煤灰生产氧化铝的方法。酸法较有代表性的方法是硫酸浸取法。该方法的技术路线为：首先用一定浓度及体积的NH4F作为助溶剂对粉煤灰进行浸泡，然后用一定浓度和体积的H2SO4在一定温度下浸出粉煤灰，粉煤灰中的铝以Al2(SO4)3的形式被从粉煤灰中浸出，除去杂质Fe后加入(NH4)2SO4与之反应生成NH4A1(SO4)2·12H2O，最后在950℃左右加热NH4A1(SO4)2·12H2O就可得到A1203。当然，也可以用盐酸替代硫酸去浸出粉煤灰。
对碱法的研究较为深入。具有代表性的方法是石灰石烧结法和碱石灰烧结法。
碱石灰烧结法是将粉煤灰和石灰、碳酸钠经高温烧结，A12O3与碳酸钠烧结成可溶性的铝酸钠，SiO2与石灰烧结成不溶性的2CaO·SiO2。熟料经破碎、浸出、分离、一段脱硅、二段脱硅、碳酸分解等工序得到Al(OH)3，最后煅烧得A12O3产品。
石灰石烧结法是将粉煤灰与石灰石混合进行烧结使粉煤灰中的Al2O3与CaO结合，生成在碱溶液具有可溶性的化合物—铝酸钙（12CaO·7Al2O3），而使粉煤灰中的SiO2与CaO生成不溶性的稳定化合物—硅酸钙（2CaO·SiO2）。粉煤灰与石灰石的烧结熟料在冷却过程中，由于熟料中的硅酸二钙发生相变，体积膨胀10%（比重由3.4变为3.1），熟料自行粉碎为细粉，可省去磨细工序。然后用碳酸钠溶液对自粉化后的熟料进行溶出，铝酸钙分解，Al2O3以NaAlO2的形式转入溶液，而2CaO·SiO2及4CaO·Al2O3·Fe2O3等不溶物以固体形式残留得以分离。溶出后的溶出浆液进行分离，分离出的残渣（硅钙渣）经洗涤后用于制取硅酸盐水泥。分离硅钙渣后的溶液（粗液），经脱硅后，用烟气中CO2进行碳酸化分解析出A1(OH)3沉淀，煅烧后生成氧化铝。
混合法就是先用Na2CO3以一定比例和粉煤灰混合焙烧，然后用稀盐酸(或者稀硫酸)进行溶解，生成硅胶和AlCl3或者[Al2(SO4)3]溶液，将硅胶过滤用于进一步制备白炭黑，对滤液进行除杂后加入NaOH进行中和，溶液达到一定PH值后沉淀出Al(OH)3，最后锻烧Al(OH)3得到Al2O3。
上述几种方法各有其优缺点。酸法工艺不需要进行溶液脱硅，生产的Al2O3纯度较高，整个工艺过程中的成渣量少；碱法工艺相对较为简单，比较适合于大规模生产；而酸碱混合法在将粉煤灰中超过90%的Al2O3提出的同时，也将其中的大部分SiO2提取出来，提出的SiO2既可以制作硅胶，也能进一步制备白炭黑。由于粉煤灰化学及矿物组成的特点，上述方法均存在有一定的不足。酸法要用到H2SO4或者HCl等酸性物料，对生产装备的耐腐蚀性提出了较高的要求，为解决生产装备的耐腐蚀性问题，不得不用到较昂贵的耐蚀材料；碱法由于其熟料量大，造成能耗过高，且氧化铝提取后成渣量大。
酸碱混合法的强酸、纯碱(或者苛性碱)消耗量过大，且需要去除AlCl3溶液或者Al2（SO4）3溶液中Fe等杂质，这些都是限制该技术实现产业化的不利因素。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术在自粉煤灰中提取氧化铝工艺方法中的不足，提出一种工艺灵活、技术成熟，生产的氧化铝可以是冶金级氧化铝，也可以是化学品氧化铝，产品的质量易于控制的粉煤灰生产氧化铝的方法。
本发明目的是通过以下技术方案实现的。
一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：
（1）将粉煤灰、石灰石粉或者石灰粉加入碱液，制成生料浆；或者将粉煤灰、石灰石（或者石灰）以及碱液磨制成生料浆；
（2）将生料浆烧制成熟料；
（3）将熟料进行碱浸出；
（4）将浸出液进行脱硅处理后，进行过滤分离；
（5）将过滤分离出的脱硅后液，进行碳酸化分解，得到氢氧化铝；
（6）氢氧化铝经焙烧后得到氧化铝产品。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（1）中粉煤灰的细度为-80目；石灰石粉或者石灰粉的细度为-80目。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（1）加入的碱液为碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液的混合液。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（1）的生料浆的混合过程，石灰石或者石灰的添加量由体系中SiO2的量确定，石灰石或者石灰的添加量按照CaO和SiO2的摩尔比为0.9～1.7控制，碳酸钠添加量按照Na2O和Al2O3+ Fe2O3的摩尔比为0.9～1.7控制。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（2）的生料浆烧制温度为900～1380℃，烧制时间为10-120分钟。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（3）的是用调整液在温度40～105℃的条件下浸出熟料。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（3）的浸出液进行脱硅处理后进行液固分离得到的固体残渣返回步骤（1）作生料浆配制的原料。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（3）将熟料浸出后进行液固分离的固体残渣，用作生产水泥的原料，或者经脱碱后再用作生产水泥的原料。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（5）的碳酸化分解后的母液经蒸发后返回步骤（1），用于生料浆配制。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其浸出熟料用的调整液由浸出孰料、液固分离后固相残渣的洗液调配而成。
本发明的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，可用于处理不同来源不同的化学组成及矿物组成的粉煤灰原料生产氧化铝，技术成熟可靠，和已有的酸法生产工艺相比，无需采用较昂贵的耐腐蚀设备；和已有的碱法生产工艺相比，物料流量小，固相残渣量少，有利于环境保护。真正实现了粉煤灰生产氧化铝全流程的高产出率和低能源消耗，而提取氧化铝后的固相残渣易于实现无害化堆存，并且固相残渣经简单处理后完全可实现大规模的资源化利用。
具体实施方式
一种利用粉煤灰生产氧化铝的工艺方法，其生产过程的步骤包括：1）将粉煤灰（必要时磨细，细度最好为-80目）、磨细后的石灰石粉或者石灰粉（细度最好为-80目），以及碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液按一定的比例混合制成生料浆；2）生料浆在一定的温度条件下烧制成熟料；3）在一定条件下用含有碳酸钠以及氢氧化钠等的溶液对熟料进行浸出；4）对浸出液进行脱硅后再进行碳酸化分解，得到氢氧化铝；5）氢氧化铝经焙烧后得到氧化铝产品；6）在生产过程中，为了达到某种目的，可进行一定比例的晶种化分解；7）脱硅过程中形成的固相产物可以返回生料浆配制阶段作为配制生料浆的原料；8）碳酸化分解后的母液经蒸发后返回，用于配制生料浆；9）浸出熟料用的调整液由浸出孰料、液固分离后固相残渣的洗液调配而成。
本发明的一种利用粉煤灰生产氧化铝的工艺方法，将粉煤灰、磨细后的石灰石粉或者石灰粉以及碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液按一定的比例混合制成生料浆，石灰石或者石灰的添加量由体系中SiO2的量确定，石灰石或者石灰的添加量按照CaO和SiO2的摩尔比为0.9～1.7控制，碳酸钠（包括蒸发后的碳酸化分解母液中的Na2O）添加量按照Na2O（系统中的K2O也要按等摩尔的原则折合为Na2O）和Al2O3+ Fe2O3的摩尔比为0.9～1.7控制。
本发明的一种利用粉煤灰生产氧化铝的工艺方法，将生料浆在温度为900～1380℃条件下烧制，得到合格熟料。
本发明的一种利用粉煤灰生产氧化铝的工艺方法，用调整液在温度40～105℃的条件下浸出熟料，熟料的浸出可以边磨边浸出，也可以将熟料磨制后再浸出；
本发明的一种利用粉煤灰生产氧化铝的工艺方法，浸出孰料后的料浆进行沉降分离或者过滤分离，分离出溶液和固体残渣，固体残渣经过洗涤后可以用作生产水泥等的原料，也可以经过脱碱后再用作生产水泥等的原料；
本发明的一种利用粉煤灰生产氧化铝的工艺方法，浸出孰料后的料浆进行沉降分离或者过滤分离，分离出的溶液经过脱硅后进行碳酸化分解，可以得到氢氧化铝，经焙烧后可以得到冶金级氧化铝或者非冶金级氧化铝；分离出的溶液也可以不经过脱硅直接进行碳酸化分解，以得到非冶金用途的氢氧化铝产品；脱硅过程中形成的固相产物可以返回生料浆配制阶段作为配制生料浆的原料；
本发明的一种利用粉煤灰生产氧化铝的工艺方法，碳酸化分解后的母液经蒸发后返回，用于配制生料浆；
本发明的一种利用粉煤灰生产氧化铝的工艺方法，浸出熟料用的调整液主要由浸出孰料后固相残渣的洗液调配而成。
实施例1
原料为某热电厂的粉煤灰，主要化学成分为Al2O338％，SiO245.2％，将磨制后细度为-80目石灰石粉以及碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液按照CaO和SiO2的摩尔比为1.0控制，碳酸钠（包括蒸发后的碳酸化分解母液中的Na2O）添加量按照Na2O和Al2O3+ Fe2O3的摩尔比为1.1控制进行配料制备生料浆；将生料浆在温度为1110℃条件下烧制，得到合格熟料；用调整液在80-90℃的条件下浸出熟料，孰料中氧化铝浸出率可以达到68.95%，孰料中氧化钠浸出率可以达到69.98%。熟料浸出液经脱硅后进行碳酸化分解，得到氢氧化铝，氢氧化铝经焙烧后得到冶金级氧化铝产品。
实施例2
原料为某热电厂的粉煤灰，主要化学成分为Al2O342％，SiO246％，将磨制后细度为-80目石灰石粉以及碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液按照CaO和SiO2的摩尔比为1.3控制，碳酸钠（包括蒸发后的碳酸化分解母液中的Na2O）添加量按照Na2O和Al2O3+ Fe2O3的摩尔比为1.0控制进行配料制备生料浆；将生料浆在温度为1200℃条件下烧制，得到合格熟料；用调整液在80-90℃的条件下浸出熟料，孰料中氧化铝浸出率可以达到78.68%，孰料中氧化钠浸出率可以达到83.95%。熟料浸出液经脱硅后进行碳酸化分解，得到氢氧化铝，氢氧化铝经焙烧后得到冶金级氧化铝产品。
实施例3
原料为某热电厂的粉煤灰，主要化学成分为Al2O346％，SiO244％，将磨制后细度为-80目石灰石粉以及碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液按照CaO和SiO2的摩尔比为1.5控制，碳酸钠（包括蒸发后的碳酸化分解母液中的Na2O）添加量按照Na2O和Al2O3+ Fe2O3的摩尔比为1.2控制进行配料制备生料浆；将生料浆在温度为1120℃条件下烧制，得到合格熟料；用调整液在80-90℃的条件下浸出熟料，孰料中氧化铝浸出率可以达到84.64%，孰料中氧化钠浸出率可以达到92.51%。熟料浸出液经脱硅后进行碳酸化分解，得到氢氧化铝，氢氧化铝经焙烧后得到冶金级氧化铝产品。
实施例4
原料为某热电厂的粉煤灰，主要化学成分为Al2O351％，SiO238％，将磨制后细度为-80目石灰石粉以及碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液按照CaO和SiO2的摩尔比为1.4控制，碳酸钠（包括蒸发后的碳酸化分解母液中的Na2O）添加量按照Na2O和Al2O3+ Fe2O3的摩尔比为1.05控制进行配料制备生料浆；将生料浆在温度为1250℃条件下烧制，得到合格熟料；用调整液在80-90℃的条件下浸出熟料，孰料中氧化铝浸出率可以达到84.17%，孰料中氧化钠浸出率可以达到88.21%。熟料浸出液经脱硅后进行碳酸化分解，得到氢氧化铝，氢氧化铝经焙烧后得到冶金级氧化铝产品。
实施例5
原料为某热电厂的粉煤灰，主要化学成分为Al2O355％，SiO236％，将磨制后细度为-80目石灰石粉以及碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液按照CaO和SiO2的摩尔比为1.6控制，碳酸钠（包括蒸发后的碳酸化分解母液中的Na2O）添加量按照Na2O和Al2O3+ Fe2O3的摩尔比为1.0控制进行配料制备生料浆；将生料浆在温度为1150℃条件下烧制，得到合格熟料；用调整液在80-90℃的条件下浸出熟料，孰料中氧化铝浸出率可以达到86.39%，孰料中氧化钠浸出率可以达到94.48%。熟料浸出液经脱硅后进行碳酸化分解，得到氢氧化铝，氢氧化铝经焙烧后得到冶金级氧化铝产品。
实施例6
原料为某热电厂的粉煤灰，主要化学成分为Al2O353％，SiO238％，将磨制后细度为-80目石灰石粉以及碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液按照CaO和SiO2的摩尔比为1.5控制，碳酸钠（包括蒸发后的碳酸化分解母液中的Na2O）添加量按照Na2O和Al2O3+ Fe2O3的摩尔比为0.98控制进行配料制备生料浆；将生料浆在温度为1230℃条件下烧制，得到合格熟料；用调整液在80-90℃的条件下浸出熟料，孰料中氧化铝浸出率可以达到84.46%，孰料中氧化钠浸出率可以达到92.78%。熟料浸出液经脱硅后进行碳酸化分解，控制碳酸化分解条件，得到拟薄水铝石产品。
Claims (10)
1.一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：
（1）将粉煤灰、石灰石粉或者石灰粉加入碱液，制成生料浆；或者将粉煤灰、石灰石（或者石灰）以及碱液磨制成生料浆；
（2）将生料浆烧制成熟料；
（3）将熟料进行碱浸出；
（4）将浸出液进行脱硅处理后，进行液固分离；
（5）将液固分离出的脱硅后液，进行碳酸化分解，得到氢氧化铝；
（6）氢氧化铝经焙烧后得到氧化铝产品。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（1）中粉煤灰的细度为-0.18mm；石灰石粉或者石灰粉的细度为-0.18mm。
3.根据权利要求1所述的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（1）加入的碱液为碳酸钠和蒸发后的碳酸化分解母液的混合液。
4.根据权利要求1所述的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（1）的生料浆的混合过程，石灰石或者石灰的添加量由体系中SiO2的量确定，石灰石或者石灰的添加量按照CaO和SiO2的摩尔比为0.9～1.7控制，碳酸钠添加量按照Na2O和Al2O3+ Fe2O3的摩尔比为0.9～1.7控制。
5.根据权利要求1所述的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（2）的生料浆烧制温度为900～1380℃，烧制时间为10-120分钟。
6.根据权利要求1所述的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（3）的是用调整液在温度40～105℃的条件下浸出熟料。
7.根据权利要求1所述的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（3）的浸出液进行脱硅处理后进行液固分离的固体残渣返回步骤（1）作生料浆配制的原料。
8.根据权利要求1所述的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（3）将熟料浸出后进行液固分离得到的的固体残渣，用作生产水泥的原料，或者经脱碱后再用作生产水泥的原料。
9.根据权利要求1所述的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其步骤（5）的碳酸化分解后的母液经蒸发后返回步骤（1），用于生料浆配制。
10.根据权利要求1所述的一种粉煤灰生产氧化铝的方法，其特征在于其浸出熟料用的调整液由浸出孰料后，液固分离后固相残渣的洗液调配而成。
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102627305A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-08-08 | 中国铝业股份有限公司 | 一种碱法提取粉煤灰中氧化铝的方法 |
| CN102925710A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 攀枝花钢城集团有限公司 | 非冶金氧化铝的制备方法 |
| CN103058238A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-04-24 | 内蒙古联合工业有限公司 | 一种从粉煤灰中提取氧化铝的工艺 |
| CN104176753A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-12-03 | 崔佩霞 | 从粉煤灰中提取复合氧化铝的方法 |
| CN105396566A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-16 | 中国铝业股份有限公司 | 一种废层析用氧化铝的再生方法 |
| CN108484174A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-04 | 贵州大学 | 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺 |
| CN108546084A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-18 | 贵州大学 | 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产抛光砖的方法 |
| CN108545990A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-18 | 贵州大学 | 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产渗晶催化络合剂的工艺 |
| CN108558333A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-21 | 贵州大学 | 一种用磷石膏和粉煤灰制酸联产防火加气砖的工艺 |
| CN108640557A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-10-12 | 贵州大学 | 一种干混砂浆专用助粘剂的制备方法 |
| CN108747855A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-06 | 贵州大学 | 一种磷石膏和粉煤灰制酸联产磨具陶瓷结合剂的工艺 |
| CN108793815A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-13 | 贵州大学 | 一种磷石膏和赤泥制酸联产混凝土速凝剂的工艺 |
| CN108878064A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-23 | 贵州大学 | 一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺 |
| CN111500090A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-07 | 南京禧通祥盛科技发展有限公司 | 复合绝缘子用活性超细氢氧化铝的制备方法 |
| EE01577U1 (et) * | 2020-10-13 | 2022-08-15 | Vaitkus Algirdas | Meetod orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite täielikuks töötlemiseks |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101654267A (zh) * | 2008-08-19 | 2010-02-24 | 沈阳铝镁设计研究院 | 一种利用粉煤灰制备氧化铝联产水泥的方法 |
| CN101993084A (zh) * | 2010-11-29 | 2011-03-30 | 中煤平朔煤业有限责任公司 | 一种粉煤灰制备二氧化硅和氧化铝的方法 |
-
2011
- 2011-09-26 CN CN201110287177.0A patent/CN102351226B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101654267A (zh) * | 2008-08-19 | 2010-02-24 | 沈阳铝镁设计研究院 | 一种利用粉煤灰制备氧化铝联产水泥的方法 |
| CN101993084A (zh) * | 2010-11-29 | 2011-03-30 | 中煤平朔煤业有限责任公司 | 一种粉煤灰制备二氧化硅和氧化铝的方法 |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102627305A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-08-08 | 中国铝业股份有限公司 | 一种碱法提取粉煤灰中氧化铝的方法 |
| WO2013143335A1 (zh) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 中国铝业股份有限公司 | 碱法提取粉煤灰中氧化铝的方法 |
| CN102925710A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 攀枝花钢城集团有限公司 | 非冶金氧化铝的制备方法 |
| CN102925710B (zh) * | 2012-11-23 | 2015-03-04 | 攀枝花钢城集团有限公司 | 非冶金氧化铝的制备方法 |
| CN103058238A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-04-24 | 内蒙古联合工业有限公司 | 一种从粉煤灰中提取氧化铝的工艺 |
| CN103058238B (zh) * | 2013-01-23 | 2016-02-10 | 内蒙古联合工业有限公司 | 一种从粉煤灰中提取氧化铝的工艺 |
| CN104176753A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-12-03 | 崔佩霞 | 从粉煤灰中提取复合氧化铝的方法 |
| CN105396566A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-16 | 中国铝业股份有限公司 | 一种废层析用氧化铝的再生方法 |
| CN108484174A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-04 | 贵州大学 | 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺 |
| CN108546084A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-18 | 贵州大学 | 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产抛光砖的方法 |
| CN108545990A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-18 | 贵州大学 | 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产渗晶催化络合剂的工艺 |
| CN108558333A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-21 | 贵州大学 | 一种用磷石膏和粉煤灰制酸联产防火加气砖的工艺 |
| CN108640557A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-10-12 | 贵州大学 | 一种干混砂浆专用助粘剂的制备方法 |
| CN108747855A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-06 | 贵州大学 | 一种磷石膏和粉煤灰制酸联产磨具陶瓷结合剂的工艺 |
| CN108793815A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-13 | 贵州大学 | 一种磷石膏和赤泥制酸联产混凝土速凝剂的工艺 |
| CN108878064A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-23 | 贵州大学 | 一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺 |
| CN108484174B (zh) * | 2018-07-03 | 2021-03-16 | 贵州大学 | 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺 |
| CN111500090A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-07 | 南京禧通祥盛科技发展有限公司 | 复合绝缘子用活性超细氢氧化铝的制备方法 |
| EE01577U1 (et) * | 2020-10-13 | 2022-08-15 | Vaitkus Algirdas | Meetod orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite täielikuks töötlemiseks |
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