粉煤灰提取氧化铝现状及工艺研究进展

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图 １ 中 国粉 煤 灰 生 产 情 况
由图 １可 见 ，中 国每 年发 电量都 在 不 断 增加 ， ２０１５年粉 煤 灰 的产量 或达 到 ５．８亿 ｔ左 右 。图 ２为 中国 粉煤 灰 的利 用情 况 。由 图 ２可 见 ，中 国粉 煤 灰 的利用 率 逐年 增 加 ．不 过最 近 几年 一 直保 持 在 ６７％
关键 词 ：粉 煤 灰 ；氧 化 铝 ；铝 土 矿 ；提取 技 术 中 图分 类 号 ：ＴＱ１３３．１ 文 献标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１００６—４９９０（２０１６）０２—０００９—０４
Ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ａｌｕｍ ｉｎａ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｒｏｍ ｃｏａｌ ｆｌｙ ａｓｈ
第 ４８卷 第 ２期 ２０１６年 ２月
无 机 盐 工 业 ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
Ｖｏ１．４８ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．，２０１６
粉煤灰提取 氧化铝现状及 工艺研究进展
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蒲 维·。梁 杰 ，雷 泽 明 ，李 昌伟 。张权 笠 。
（１．贵 州 大 学 材料 与冶 金 学 院 ，贵州 贵 阳 ５５００２５；２．贵州 理 工 学 院 ）
摘 要 ：粉 煤 灰 是 火 力 发 电 厂煤 燃 烧 后 产 生 的一 种 工 业 副 产 品 。也 是 最 为 复杂 和含 量 极 其 丰 富 的 人 工 材 料 之 一 对 粉煤 灰 的不 当处 理 会 导 致 大 量 可 回收 资 源 的 浪 费 。粉煤 灰 中含 有 丰 富 的 铝 ，可 用 作 铝 土 矿 的潜 在 的替 代 品 。从
图 ２ 中 国 粉煤 灰 利 用 情 况
中 国的铝 土 矿储 量 仅 占全 球 的 ２．４％Ｅ引．而 氧 化 铝 来 源 主要依 靠铝 土 矿 的进 口。近 １０ ａ来 ，随着 原 铝 产量 的不 断扩 张 ．中 国国 内的铝土矿 越来越 难 以 满 足人 们 的需求 ．因此对 国外铝 土矿 的依赖程 度变
Ｐｕ Ｗｅｉ ，Ｌｉａｎｇ Ｊｉｅ２，Ｌｅｉ Ｚｅｍｉｎｇ ，Ｌｉ Ｃｈａｎｇｗｅｉ ，Ｚｈａｎｇ Ｑｕａｎｌｉ
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏ ｆＭａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５００２５，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕｉｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ）
。
粉煤 灰 生 产 利 用 情 况 和 铝 土 矿 资 源短 缺两 方 面 论 述 了粉 煤 灰 提 取 氧 化 铝 的必 要 性 。介 绍 了 目前 从 粉 煤 灰 提 取 氧 化 铝 的各 种 技 术 及 最 新 的 工 艺 研究 进展 。总 结 了各 种 方 法 的 不 足 ，对 未 来 的 研 究 发展 方 向做 了考 量 。
１ 中 国粉 煤 灰 和 氧 化 铝 现 状
粉煤 灰是 燃煤 电厂 排 出的 固体废弃 物 。随着 燃 煤发 电 的需 求 量 不断 上 升 ．粉煤 灰 的产 量也 大 大 超 过 预期 。 图 １为 中 国 ２００１－２０１５年 粉煤 灰 的产 生 情况 。
左 右 ，到 ２０１５年有 望 突破 ７０％ｃ 。目前 ，中国粉 煤灰 年 排放量 仍 达到上 亿 吨 ．粉煤 灰 的总堆存 量有 十几 亿 吨 。粉煤 灰不合 理 的堆积 和不恰 当 的处理导 致大 面 积土 地资 源被侵 占和浪费 ，造成 土地 的退化 ，对人 类 健康 和生 态环境 产 生 了严 重 的危 害 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏａｌ ｆｌｙ ａｓｈ （ＣＦＡ），ａｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｂｙ—ｐｒｏｄｕｃｔ，ｉｓ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｃｏａｌ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ．Ｉｔ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｎｄ ａｂｕｎｄａｎｔ ｏｆ ａｎｔｈｒｏｐｏｇｅｎｉｃ ｍａｔｅｒ ｉａｌｓ，ａｎｄ ｉｔｓ ｉｍｐｒｏｐｅｒ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｈａｄ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｉｎ ａ ｗａｓｔｅ ｏｆ ｒｅｃｏｖｅｒａｂｌｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ａｓ ｃｏａｌ ｆｌｙ ａｓｈ ｉｓ ｒｉｃｈ ｉｎ ａｌｕｍｉｎａ，ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ ｂａｕｘｉｔｅ．Ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ａｌｕ— ｍ ｉｎａ ｆｒｏｍ ｆ ｌｙ ａｓｈ ｆｒｏｍ ｔｗｏ ａｓｐｅｃｔｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｓ ＣＦＡｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｈｏｒ ｔａｇｅ ｏｆ ｂａｕｘｉｔｅ ｒｅ－ ｓｏｕｒｃｅｓ，ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ａｌｕｍｉ— ｎａ ｆｒｏｍ ｆｌｙ ａｓｈ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｆ ｌｙ ａｓｈ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｆ ｏｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｌｙ ａｓｈ；ａｌｕｍｉｎａ；ｂａｕｘｉｔｅ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
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无机 盐 工业
第 ４８卷 第 ２期
得 更大。２００９年 ，中国氧化铝的需求量为 ３ ３８６万 ， 而 中 国氧 化铝 的产 量仅 为 ２ ３７９万 氧化铝 和铝 土 矿 的进 口量 分别 为 ５１４万 ｔ／ａ和 １ ９６９万 妇 最 近 几 年 ．超 过 ４０％的铝 土 矿 供 给 来 自于 进 口 ．而进 口铝 土 矿 中的 ９０％都 来 自于 印 度 尼 西亚 和澳 大利 亚 ［３］。针对 中国铝土 矿资 源紧 张 、印尼铝 土矿 出 口关 税 上 调 等 现状 。粉煤 灰 成 为 铝 土 矿 的潜 在 替 代 资 源 。氧 化铝 是 粉煤 灰 的 主要 成 分之 一 ，其 质 量 分数 一 般 为 ｌ５％～４０％．最 高可 达 ５８％Ｅ￣１ 如能充 分 利用 粉 煤灰 提 取氧 化 铝 ．不但 可 以缓 解 铝 土 矿供 应 紧 张 局 面 ．而且 对 粉煤 灰 的综 合 利用 与 发 展循 环 经 济有 着 重要 的意义