粉煤灰中铝的含量
粉煤灰基础知识
粉煤灰基础知识——粉煤灰的应用粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，因此粉煤灰化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主(氧化硅含量在48％左右，氧化铝含量在27％左右)。
粉煤灰同时以玻璃质微珠为主，其次为结晶相，粉煤灰玻璃质微珠及多孔体均以玻璃体为主，玻璃体含量为50%～80%，玻璃体在高温煅烧中储存了较高的化学内能，是粉煤灰活性的来源目前综合利用普通粉煤灰的技术和方法根据其所依托的技术和层次，可将其大致地划分为三大类：一、低技术利用1、用于道路工程：路基回填、高速公路路堤，路面基层混合材（二灰土），粉煤灰修筑水库大坝等。
2、回填：处理地表塌陷坑或回填矿井，加极少量水泥（石灰）作建筑物基础的回填，小坝和码头等的填筑等。
3、农业应用：改良土壤，制作磁化肥，微生物复合肥，农药等；低洼地填高复土造田；改良酸性、粘性土壤。
4、人工景观。
二、中技术利用1、作为掺合料（矿物外加剂）用于混凝土：粉煤灰可作为掺合材料加入混凝土，可提高混凝土的抗拉、抗弯强度和抗渗性、耐磨性、抗冲击性等。
在实际施工中，由于粉煤灰的滚珠效应，掺粉煤灰的混凝土有较大的有效振捣半径，易于振捣密实。
2、作为混合材用于水泥生产：按我国水泥标准GB1344－1999规定，粉煤灰可按质量百分比30％掺入水泥熟料。
用粉煤灰、矿渣做混合材，不但能降低混凝土水化热，若以超细粉加入，还能大大提高水泥强度，其水泥产品具有水化热低、抗硫酸盐和软水侵蚀、抗冻等性能用于水泥生产或。
3、作为水泥熟料的原料：利用粉煤灰的化学组成，加入适当校正材料（如风积沙），可生产出与水泥生料相当性质的原料。
4、砂浆掺合料：取代部分水泥和黄沙，可获得显著的经济效益。
5、建材制品方面的应用：硅酸盐承重砌块和小型空心砌块，加气混凝土砌块及板，烧结陶粒，烧结砖，蒸压砖，蒸养砖，高强度双免浸泡砖，双免砖，钙硅板等。
各种砌块、砖、轻质骨料、陶粒等。
三、高技术利用1、粉煤灰硅铝铁合金冶炼：在高温下用碳将粉煤灰中的SO2，Al2 O3，Fe2O3等氧化物的氧脱去，并除去杂质制成硅、铝、铁三元合金或硅、铝、铁、钡四元合金，作为热法炼镁的还原剂和炼钢的脱氧剂，这样粉煤灰利用率高，成本低，市场大，可显著提高金属镁的纯度和钢的质量。
粉煤灰等级标准
粉煤灰等级标准
粉煤灰是一种在燃煤过程中排放出来的固体废弃物，其质量不仅直接影响到环保水平，还会影响到混凝土等工程材料的使用效果。
为了保障粉煤灰使用安全，我国推出了一系列粉煤灰等级标准。
其中，粉煤灰分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级。
根据国家标准《钢铁冶金工业粉煤灰》（GB/T1596-2017）的要求，Ⅰ类粉煤灰SiO2+Al2O3+Fe2O3的含量应不低于50％，且SO3含量不得超过5％；Ⅱ类粉煤灰
SiO2+Al2O3+Fe2O3的含量应不低于40％，且SO3含量不得超过5％；Ⅲ类粉煤灰SiO2+Al2O3+Fe2O3的含量应不低于20％，且SO3含量不得超过5％。
以上是我国钢铁冶金工业中粉煤灰的分类。
此外，在不同行业中，粉煤灰等级标准还有所不同，需要根据具体情况进行选择。
粉煤灰的成分
粉煤灰的成分
粉煤灰是一种工业废弃物，产生于燃煤过程中。
它是一种细粉状物质，主要由氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙等成分组成。
以下是对粉煤
灰的成分进行详细介绍：
1. 氧化硅（SiO2）：粉煤灰中最主要的成分之一，通常占总重量的50%以上。
它的存在使得粉煤灰具有良好的耐火性和防水性。
2. 氧化铝（Al2O3）：也是粉煤灰中含量较高的成分之一，通常占总
重量的10%左右。
它能够提高混凝土的强度和耐久性。
3. 氧化铁（Fe2O3）：在粉煤灰中也是比较常见的成分，通常占总重
量的5%左右。
它能够使混凝土具有良好的颜色和抗紫外线能力。
4. 氧化钙（CaO）：在粉煤灰中含量较低，但仍然重要。
它能够促进
混凝土早期强度发展，并提高混凝土的耐久性。
5. 硅酸盐：粉煤灰中含有大量的硅酸盐，包括硅酸钙、硅酸铝钙等。
这些成分能够提高混凝土的强度和耐久性。
6. 铝酸盐：粉煤灰中也含有一定量的铝酸盐，如铝酸钙、铝酸铁等。
它们能够增加混凝土的抗压强度和耐久性。
7. 硫化物：粉煤灰中含有少量的硫化物，如二氧化硫等。
这些成分可能会对环境造成污染，因此需要进行适当处理。
总之，粉煤灰是一种复杂的物质，由多种成分组成。
这些成分能够提高混凝土的强度和耐久性，但也可能对环境造成污染。
因此，在使用粉煤灰时需要进行适当处理和控制。
一级粉煤灰标准
一级粉煤灰标准
一级粉煤灰是一种高质量的煤矸石和燃烧后的煤残渣混合物。
其标准通常根据不同国家和地区的规定而有所不同。
以下是中国一级粉煤灰标准：
1.外观：
颗粒为灰白或淡黄色的细粉末。
2.化学成分：
硅酸盐含量>50%,质量分数≥75%
铝酸盐含量≤30%,质量分数≤10%
铁氧化物含量≤10%,质量分数≤6%
3.物理性质：
外观密度：0.7-1.0g/cm³
标准时间水需量≤13%
活性指数≥70%
筛余物含量≤10%
4.热性能：
重量损失≤5%
分级火花残渣：I 级或 II 级
以上标准适用于一级粉煤灰的生产和使用，以确保其在工业上的应用和处理不会对环境和人体健康造成影响。
粉煤灰中Al2O3含量测定方法的研究
2014年第1期内蒙古石油化工7粉煤灰中A1203含量测定方法的研究李赞忠，张建，乔子荣(内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特010070)摘要：从粉煤灰中提取氧化铝，既能有效减少粉煤灰的环境污染，又能缓解我国铝土矿资源短缺问题。
本文对粉煤灰中础：o。
含量的测定方法进行了比较研究。
对于含量较低的趾。
O。
的测定，采用分光光度法，灵敏度高，重现性好；而对于含量较高的A l：O。
的测定，采用化学分析法，则简便快速，效果较好；这两种测定方法都可以得到满意的测定结果。
关键词：粉煤灰；A120。
；测定方法中图分类号：0655．2文献标识码：A文章编号：1006—7981(2014)01一o007一03粉煤灰是火力发电厂燃煤锅炉排出的一种工业废渣，是目前世界上排放量最大的工业固体废弃物之一，既污染环境，又占用土地存放。
通常情况下，每燃烧1t煤，就能产出约250一--300kg的粉煤灰。
长期以来，粉煤灰作为燃煤电厂的主要污染源，严重影响了电厂周围居民的日常生活，同时对周边大自然环境也产生了巨大的影响。
经过多年的科学研究，粉煤灰虽然是工业固体废料，但同时它又是巨大的可再利用资源。
因此对粉煤灰中有价值的成分加以利用，一方面，可以解决粉煤灰带来的占用土地、污染环境等问题，缓解粉煤灰废置给环境带来的压力，同时也是一种廉价的再利用资源。
粉煤灰中一般含有15％"55％的氧化铝，如果能合理加以利用，将是一种很好的氧化铝资源。
内蒙古自治区的高铝煤炭是我国重要的铝土矿后备资源，在粉煤灰提取A l：O。
技术得到工业化应用的同时，我国铝土矿的供应形势日趋紧张，对外依存度高达61．5％。
内蒙古自治区已探明煤铝共存的煤炭资源量达500多亿吨，潜在高铝粉煤灰蕴藏量高达150亿吨，相当于我国已探明铝土矿资源总量的3．2倍。
从高铝粉煤灰中提取A l。
O。
，可基本替代我国目前铝土矿和氧化铝的进口量。
加快内蒙古高铝粉煤灰就地转化、集中利用，已成为自治区的一项新的发展战略。
高铝粉煤灰酸法多金属协同提取过程关键技术的研究
高铝粉煤灰酸法多金属协同提取过程关键技术的研究目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究现状 (5)2. 粉煤灰资源特性与分析 (6)2.1 粉煤灰的来源与分类 (8)2.2 粉煤灰的物理化学特性 (8)2.3 粉煤灰中金属的赋存状态 (9)2.4 粉煤灰的元素分析 (10)3. 铝的提取技术 (11)3.1 酸法提取原理 (12)3.2 铝酸渣处理技术 (13)3.3 铝的分离纯化 (14)4. 多金属提取技术 (15)4.1 多金属共存对提取过程的影响 (16)4.2 多金属协同提取机制 (17)4.3 不同金属的提取顺序与工艺参数 (18)4.4 共存金属的抑制与激活方法 (20)5. 关键技术研究 (21)5.1 高效酸浸工艺的开发 (22)5.2 浸出剂的优化与选择 (23)5.3 沉淀剂与浮选剂的研制 (24)5.4 浸出液的处理与硫系材料的应用 (25)6. 应用示范与经济分析 (27)6.1 实验室规模试验 (28)6.2 工业规模的试验运行 (30)6.3 经济效益分析 (31)6.4 环境影响评估 (31)7. 结论与展望 (33)7.1 研究成果总结 (34)7.2 工艺优化的方向 (35)7.3 未来研究展望 (36)1. 内容简述本文旨在研究“高铝粉煤灰酸法多金属协同提取过程的关键技术”。
作为煤炭燃烧的副产品，粉煤灰中含有宝贵的金属资源，如铝、铁、镁、锌等，这些金属资源的有效提取不仅能够减少环境污染，还能提高煤的综合利用率，促进节能减排目标的实现。
高铝粉煤灰作为一种广泛存在的工业废弃物，其潜在经济价值未被充分挖掘。
传统金属提取方法面临着能耗高、效率低以及环境污染等问题。
而酸法是一种广泛应用于环保材料和废旧资源处理的方法，具有环保高效的特点。
本研究将集中于分析高铝粉煤灰的化学成分，确定酸法提取的最佳工艺参数对金属提取率的影响，以及通过优化后续溶剂萃取和结晶工艺以实现高纯度金属物相的分离与纯化。
粉煤灰中铝的测定
粉煤灰中铝的测定
粉煤灰是烟煤燃烧后生成的固体废弃物，主要成分是氧化物、硅酸盐、碳酸盐等物质。
其中，含有铝元素，因此粉煤灰也被广泛应用于建材、环保等领域。
粉煤灰中铝的测定是对其应用性能的重要指标之一。
目前常见的测定方法有化学分析法、光谱分析法、原子吸收光谱法等。
其中，原子吸收光谱法被广泛应用于粉煤灰中铝的测定。
原子吸收光谱法是利用光谱分析技术测定样品中特定元素的含量。
该方法利用化学反应将样品中的铝转化为可被吸收的气态原子，再利用特定波长的光线对其进行吸收，从而测定样品中铝的含量。
粉煤灰中铝的测定方法需要注意样品的制备和处理，以避免干扰物质对测定结果的影响。
同时，在原子吸收光谱法中，还需要对仪器进行校准和质控，以保证测定结果的准确性和可靠性。
粉煤灰中铝的测定是建材、环保等领域应用的重要指标，其准确性和可靠性对于材料性能和环境保护具有重要意义。
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粉煤灰试验参数指标
粉煤灰试验参数指标一、粉煤灰概述粉煤灰是煤炭燃烧过程中产生的固体废弃物，主要由煤灰和矿渣组成。
粉煤灰具有高度细度、活性成分丰富、多孔性等特点，被广泛应用于水泥、混凝土、路基等工程建设领域。
为了评估粉煤灰的质量和适用性，需要进行一系列的试验，以确定其参数指标。
二、粉煤灰试验参数指标1. 物理性能指标(1) 颜色：粉煤灰的颜色可以反映其煤种和燃烧条件，一般分为灰白色、灰黑色等。
(2) 比表面积：粉煤灰的比表面积是表征其细度的重要指标，常用比表面积仪进行测定。
(3) 粒度分布：粉煤灰的粒度分布直接影响其流动性和稳定性，常用筛分法进行测定。
(4) 密度：粉煤灰的密度可以反映其颗粒间的紧密程度，常用容量法或压实法进行测定。
2. 化学性能指标(1) SiO2含量：粉煤灰中SiO2的含量是衡量其硅酸盐反应性的重要参数，常用化学分析方法进行测定。
(2) Al2O3含量：粉煤灰中Al2O3的含量与其反应活性密切相关，常用化学分析方法进行测定。
(3) Fe2O3含量：粉煤灰中Fe2O3的含量可以影响其颜色和化学性质，常用化学分析方法进行测定。
(4) CaO含量：粉煤灰中CaO的含量可以反映其活化性和胶凝特性，常用化学分析方法进行测定。
(5) MgO含量：粉煤灰中MgO的含量对水泥的性能有一定影响，常用化学分析方法进行测定。
3. 热性能指标(1) 灼烧损失：粉煤灰在高温下失重的程度可以反映其煤炭燃烧的完全性，常用烘干法进行测定。
(2) 灼烧残渣：粉煤灰在高温下残余的无机物含量可以影响其活性和胶凝特性，常用烘干法进行测定。
(3) 胶凝时间：粉煤灰与水反应生成水化产物的时间可以反映其活化性，常用细度比法进行测定。
(4) 硬化时间：粉煤灰与水反应生成水化产物达到一定强度所需的时间，常用细度比法进行测定。
4. 工程性能指标(1) 流动性：粉煤灰的流动性可以影响混凝土的施工性能，常用流动度试验进行测定。
(2) 塑性：粉煤灰的塑性可以影响混凝土的可塑性和变形性能，常用塑性指数进行测定。
二级粉煤灰的标准
二级粉煤灰的标准
二级粉煤灰是指在燃煤发电厂中收集的煤灰，经过筛选、磨细等处理后得到的一种灰状物。
由于其化学成分和物理特性的不同，不同国家和地区的二级粉煤灰标准也有所不同。
在中国，国家标准《水泥用矿渣粉及其混合材料》GB/T 18046-2008规定了二级粉煤灰的技术要求和检测方法。
其中，二级粉煤灰的主要化学成分应符合以下要求：
1. SiO2含量不低于45%；
2. Al2O3+Fe2O3含量不高于25%；
3. CaO含量不高于10%；
4. MgO含量不高于5%；
5. SO3含量不高于3%；
6. 水分含量不高于2%。
此外，二级粉煤灰还需要满足以下物理指标要求：
1. 比表面积不低于300平方米/千克；
2. 325目筛余不高于20%。
以上是中国国家标准规定的二级粉煤灰标准。
不同国家和地区可能会有不同的标准或要求，对于使用二级粉煤灰的企业或个人，需要根据当地的标准和要求进行选择和使用。
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粉煤灰成分
粉煤灰成分
粉煤灰是一种多成分的物质，主要成分包括碳、氮、氧、磷、硫、矿物质、有机质和铝等。
粉煤灰的组成成分大部分是由燃烧煤而形成的，因此其中也含有大量的煤灰。
粉煤灰的主要成分是碳、氮、氧及其它微量元素，这些元素的含量受燃烧条件的影响，例如火焰温度、烟气流速等。
碳（C）是粉煤灰中最主要的成分，其含量一般在50%左右。
氮（N）及氧（O）含量则一般在3-5%之间，但实际上粉煤灰中所含的氮和氧还会比这个数值略微高一些，因为有些氮和氧不能完全燃烧，而以游离态存在于粉煤灰中。
粉煤灰中还含有较多的矿物质，其中有些矿物质是来自于煤中的原始矿物，例如铁、钙、镁、锰等，而其它的则是形成于煤灰烧成过程中的，例如硅酸盐、硫酸钙等。
粉煤灰中的矿物质的含量一般在10-15%之间。
此外，粉煤灰中还含有一定量的有机质，这些有机质主要是由燃烧煤时生成的，其中会含有一些挥发性的有机物质，例如烷烃、芳香烃、醛类等。
粉煤灰中的有机质含量一般在1-2%之间。
另外，粉煤灰中还含有一定量的铝，但其含量较少，一般在0.5-1%之间。
如果煤灰烧成温度较低，则铝的含量会更高一些。
总之，粉煤灰是一种复杂的成分，主要由碳、氮、氧及其它微量元素、矿物质、有机质和铝组成。
粉煤灰的组成成分受燃烧条件的影响，如果火焰温度和烟气流速调节得当，则粉煤灰的各成分比例会更加理想。
粉煤灰应用于碱式硫酸铝法脱硫的研究
粉煤灰应用于碱式硫酸铝法脱硫的研究(1.内蒙古机电职业技术学院，内蒙古呼和浩特 010051；2.内蒙古工业大学电力学院，内蒙古呼和浩特 010080)由表2知，粉煤灰中Al2O3含量高达40.30%，而Al2O3在酸性溶液中浸泡，溶液中必然有Al3+的浸出，这与大量的Al3+很可能来自于烟气中的粉煤灰的推断相吻合。
碱式硫酸铝—石膏法的副产品是石膏，而石膏目前用处狭窄、销路困难、售价低廉，大多做抛弃处理；碱式硫酸铝—解析法的副产品是SO2气体，可以用已有的工艺方法制得硫酸，具有肯定的推广价值。
3 脱硫方案的建立根据呼和浩特发电厂脱硫中间试验成果和碱式硫酸铝—解析法脱硫原理，制定了以下脱硫方案：烟气中的SO2被Al2(SO4)3·Al2O3溶液汲取，生成Al2(SO4)3·Al2(SO3)3溶液，然后将A l2(SO4)3·Al2(SO3)3溶液加热至80℃左右解析出SO2，此时溶液中溶质的主要成分为Al2(SO4)3·Al2O3和少量被氧化形成的Al2(SO4)3，解析出来的S O2被催化氧化为SO3，将SO3溶于水制得稀硫酸，部分稀硫酸浓缩销售，部分稀硫酸用来浸泡高含Al2O3的粉煤灰得到Al2(SO4)3，Al2(SO4)3用来与CaCO3中和再生为Al2(SO4)3·Al2O3。
该方案具有下述几个显著特点：①碱式硫酸铝汲取液汲取容量大，汲取SO2效率高，液气比特别小，循环汲取液量小，节能显著；②汲取液用CaCO3再生是在pH＜4.0的酸性条件下进行，钙的利用率特别高,节省脱硫原材料，脱硫费用低；③接受浸泡粉煤灰方案，可获得气固兼治、以废治害、变废为宝的综合效果；④除尘后烟气中极微细颗粒的飞灰在脱硫流程中可被汲取液吸附，进一步削减排入大气中的飞灰，其中的Al2O3可转化为可溶铝盐，补充脱除脱硫副产物引起的铝量损失。
4 结论粉煤灰是现代燃煤电厂的副产品。
二级粉煤灰的标准
二级粉煤灰的标准
二级粉煤灰是一种可以用于混凝土制品中的一种矿物掺合料。
为了确保其质量和可靠性，国家制定了严格的标准来规范其生产和使用。
以下是二级粉煤灰的标准：
1.化学成分：二级粉煤灰的化学成分应符合国家规定的要求。
其中，二氧化硅（SiO2）和氧化铝（Al2O3）的含量应不低于50%，Fe2O3的含量应不高于10%，CaO的含量应不高于10%。
2.物理性质：二级粉煤灰的物理性质应符合国家规定的要求。
其中，比表面积应不低于350平方米/千克，活性指数应不低于75%，
颜色应为浅灰色或深灰色。
3.质量指标：二级粉煤灰的质量指标应符合国家规定的要求。
其中，最大筛孔留存量应不高于20%，水分含量应不高于3%，固体体积密度应不低于2.2克/立方厘米。
4.用途限制：二级粉煤灰的用途应符合国家规定的要求。
其中，不能用于制造高强度混凝土、高性能混凝土和特殊用途混凝土，且不能用于制造预应力混凝土和钢筋混凝土的预应力构件。
以上是二级粉煤灰的标准，生产和使用单位应严格遵守，确保其在混凝土制品中的应用效果和质量。
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综合利用高铝粉煤灰的重要意义
综合利用高铝粉煤灰的重要意义凡是以煤炭作为能源直接燃烧的过程，都会产生粉煤灰。
在火力发电厂，煤粉在高温燃烧的过程中，其中的碳、硫、磷、氮等挥发分大多以气体的形式排入大气，无机矿物中的绝大部分经熔融、聚合而形成粉煤灰粒子，随烟气进入收尘设备被收集为粉煤灰。
粉煤灰一般占电厂灰渣总量的 80% ～90%。
近年来，一种叫做"高铝粉煤灰"的粉煤灰引起注意。
这种粉煤灰中的A12O3+SiO2+ Fe2O3≥80%，其特点是含 A12O3高，一般≥38% ，高者甚至超过 50% ，相当于国外三水铝石矿的 A12O3含量。
这种粉煤灰主要产于我国山西省的中北部和内蒙的广大地区。
山西朔州和内蒙地区的粉煤灰中 A12O3含量明显高于国内平均值，也大大高于世界其它地区。
这些地区的煤炭中含有丰富的A12O3。
上述地区的煤炭资源储量极为丰富，又是火电厂集中的地区，每年可产出大量的高铝粉煤灰，且产量逐年递增。
中国是铝土矿消耗大国，随着国内铝土矿资源的快速枯竭，高铝粉煤灰的回收利用得到越来越多人的关注。
充分利用好这个储量巨大、有着良好的远景预期的重要资源，将高铝粉煤灰用作是铝土矿的重要替代品，前景可观，意义重大。
铝土矿一般指的是 A12O3≥40%的含铝矿物。
单从 A12O3含量一项来看，高铝粉煤灰已经完全具备了铝土矿的特征。
但是，高铝粉煤灰中含有比铝土矿要高得多的硅。
因此，高铝粉煤灰要成为真正意义上的铝土矿替代资源，就必须首先尽可能脱除其中的 SiO2。
沈阳铝镁设计研究院提出了一种氨法处理粉煤灰生产氧化铝的方法，其步骤如下: 将粉煤灰与硫酸铵混合，磨制成生料，其中硫酸铵与粉煤灰中的氧化铝重量比4.5 ～8 ∶1; 将生料加热至230～600℃，烧成时间控制在0.5～5h，制成含硫酸铝铵的熟料和氨气; 烧成的熟料用热水溶出，溶出时间 0.1～2h，铝以硫酸铝铵的形式进入溶液，硅留在残渣中形成高硅渣; 向硫酸铝铵溶液加入氨气或氨水，得到含杂质的粗氢氧化铝和硫酸铵溶液; 粗氢氧化铝用循环碱溶液进行低温拜耳法处理，除去其中铁、钙等杂质，得到冶金级氧化铝和高铁渣。
高铝粉煤灰生产氧化铝
技术创新：
高铝粉煤灰用“一步酸溶法”技术生产氧 化铝，是我国的技术独创，此项工业试验已 获成功。神华集团在内蒙已建成年产4000吨 生产规模试验工厂，并生产出合格的氧化铝。 下图是他们在该地区以高铝粉煤灰为原料， 实现循环经济产业链图。
n
理论基础
n
由于Al2O3为两性氧化铝，它既可溶于酸，也可溶于 碱，故在理论上酸溶法、碱溶法均可生产氧化铝。碱溶法 国外有之，但渣量大，氧化铝回收率低，能耗高，生产成 本高，易形成新的污染。相比之下，酸溶法的优点突出， 其工艺简单，生产流程短。粉煤灰中的SiO2 不溶于酸， 故不构成氧化铝生产过程中的有害杂质。不需要特殊处理， 故渣量小。 铝盐除杂难题也随高分子树脂吸附、膜技术除杂的 技术发展而解决。高铝粉煤灰用“一步酸溶法”生产氧化 铝技术将大有作为。
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粉煤灰综合利用意义重大，利国利民，既能解决粉煤灰污染 环境问题，又能解决我国铝土矿资源不足的问题，功在当代、 ห้องสมุดไป่ตู้在千秋。
需要扶持
n “一步酸溶法”用高铝粉煤灰生产氧化铝的研究和工业试验
才刚刚开始，需要各方面给予大力支持，需要国家从政策上 给予扶持。
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a、政策上优惠：用高铝粉煤灰生产氧化铝是绿色循环经济， 是变废为宝产业。在税收、产业政策上应给于优惠。 b、资金上扶持：用高铝粉煤灰生产氧化铝研究需要财力支 持，最好能得到国家专项资金，企业也应有战略眼光，扶持 新型产业。 C、技术上加大投入：建议有关部门组成专业组，一线专家 参加，集中攻关，解决生产中尚存问题，完善工艺，形成技 术精品。
高铝粉煤灰生产氧化铝
中国有色金属学会
选题理由：
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近几年，航空、运输、建筑等行业的快速发展，社会用 铝量迅速增加，电解铝工业也乘势发展。氧化铝是电解铝生 产的主要原料。其需求量也逐年增加。氧化铝是资源性产品， 其产量受铝土矿资源限制。一直以进口需求量半数的矿产来 补充国内不足。以致国际氧化铝价格猛增。现在，我国迫切 需要氧化铝生产自给。 我国西部煤发电厂不断排出的高铝粉煤灰是发电厂的废渣， 产生量年过亿吨。需占地堆积，污染环境。已为社会公害。 经研究，该地高铝粉煤灰中含氧化铝高达30-40%，用高铝 粉煤灰可以生产氧化铝。现已进入工业试生产，不但提炼出 氧化铝，还回收了有价元素。这项研究若转入大规模工业生 产，即吃掉了粉煤灰污染之公害，又解决了国内铝土矿原料 之急需，实现了绿色循环经济。此题意义重大。
粉煤灰中铝-铁等元素的提取及其综合利用
粉煤灰中铝\铁等元素的提取及其综合利用摘要：粉煤灰如果任其堆放和废弃，那么就会造成对环境的伤害，在一定程度上影响了社会的发展；由此我们必须对粉煤灰作出相应的处理。
现代科学技术能从粉煤灰中提取有用的铝铁等元素，并且能对粉煤灰进行综合的利用，因而使得对环境和人类的生产生活得以保证。
本文就从粉煤灰以上内容进行了详细的分析和阐述，旨在抛砖引玉。
关键词：粉煤灰铝铁等元素的提取利用煤炭经过在锅炉燃烧之后，其产生的烟气从锅炉尾部排出，经过除尘器的收集作用，一种固体颗粒被遗留下来，这遗留物就是粉煤灰；而一些颗粒较大或呈块状的，从炉膛底部收集出来的称为炉底渣。
一般我们所说的粉煤灰从综合利用的角度上来说也包括其在内；粉煤灰属于排量较大的工业固废物之一，对人体身体健康和环境的适宜性造成一定的影响，因而需要及时得到处置。
我们国家目前的粉煤灰每年的产生量大约在五亿吨左右，如此之大的固废物如果堆放在露天得不到及时的处理，那么不仅占用了大量的土地，还有可能经过风雨天气污染空气和地下水，对社会环境造成很大的隐患，会产生不利于人们生活生产的局面。
目前对粉煤灰的研究表明，其含有丰富的铝、铁等元素，并且其综合利用的价值也正在逐步得到认可。
一、粉煤灰化学成份和矿物质分析粉煤灰是煤燃烧后生成的细灰，广义的粉煤灰也包括从炉膛底部收集的炉底渣；由各种氧化物所组成：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。
不同来源的煤在不同燃烧情况下，所产生的化学成分有所区别。
粉煤灰同样也包括不同比例的矿物质，非晶体矿物、晶体矿物以及未完全燃烧的碳混合物。
表1：粉煤灰化学成分SiO2 Al2O3 TFe 烧失量其他44.78 30.10 4.70 11.78 8.64从上表我们看出，含量最高的是SiO2占44.78%，其次是Al2O3占30.10%，从粉煤灰中得到Al2O3最大的障碍就是如何去硅。
二、提取化学、化工原料2.1提取氢氧化铝和氧化铝工艺粉煤灰中Al2O3含量极高，可以达到30%左右，因此从粉煤灰中进行氢氧化铝的提取有较高的经济性。
粉煤灰的矿物组成
粉煤灰的矿物组成引言粉煤灰是燃烧煤炭时产生的一种矿物质残留物。
随着煤炭的广泛使用，粉煤灰的产生量也在不断增加。
了解粉煤灰的矿物组成对于煤炭利用和环境保护具有重要意义。
本文将探讨粉煤灰的矿物组成及其相关特性。
矿物组成粉煤灰主要由煤炭燃烧过程中生成的无机残留物组成。
根据其矿物组成的不同，粉煤灰可以分为AB型和C型两类。
AB型粉煤灰AB型粉煤灰主要由氧化硅、氧化铝和氧化钙等矿物组成。
以下是AB型粉煤灰中常见的矿物成分：•氧化硅（SiO2）：是AB型粉煤灰主要的矿物组成，其含量通常在50%以上。
氧化硅是一种广泛存在于大自然中的矿物，具有很高的稳定性和化学惰性。
•氧化铝（Al2O3）：是AB型粉煤灰中的另一个重要矿物成分，其含量通常在10%左右。
氧化铝具有良好的耐热性和电绝缘性能，因此在一些特殊领域有重要的应用价值。
•氧化钙（CaO）：是AB型粉煤灰中含量较高的矿物成分，其含量通常在10%以上。
氧化钙在水中具有较强的碱性，可以起到中和酸性物质的作用。
除了以上三种矿物成分外，AB型粉煤灰还可能含有少量的镁、钾、钠等元素。
C型粉煤灰C型粉煤灰主要由碳质残留物组成，其中含碳量通常在10%以上。
C型粉煤灰的矿物组成相对简单，主要由高温下煤的部分燃烧产生的未燃的煤质颗粒组成。
C型粉煤灰中的碳质残留物对于土壤改良有一定的作用，可以增加土壤的肥力和保水性。
矿物组成影响因素粉煤灰的矿物组成受多种因素的影响，包括煤炭的种类、燃烧条件和燃烧设备等。
1.煤炭的种类：不同种类的煤炭中矿物质的含量和组成都有所不同，因此其燃烧后产生的粉煤灰的矿物组成也会有差异。
2.燃烧条件：煤炭的燃烧条件（如燃烧温度、烟气中氧气含量等）会影响粉煤灰中矿物质的生成和转化过程。
不同的燃烧条件可能导致不同的矿物组成。
3.燃烧设备：燃烧设备的不同也会对粉煤灰的矿物组成产生影响。
例如，燃烧炉的类型和结构会影响燃烧过程中的温度和气氛，从而影响矿物质的生成和转化。
粉煤灰“蝶变”铝土矿
粉煤灰“蝶变”铝土矿进入5月，天气一天天热起来，位于鄂托克经济开发区棋盘井工业园区的鄂尔多斯电力冶金股份有限公司粉煤灰中试项目在加紧实施。
“这个地区粉煤灰中的铝含量在40%左右，我们看好粉煤灰提取氧化铝的市场前景。
”公司总经理赵魁告诉记者。
今年，高铝粉煤灰综合利用再次引起各界关注。
3月1日，由国家发改委等十部委联合发布的《粉煤灰综合利用管理办法（修订版）》正式开始实施。
《办法》明确提出鼓励发展高铝粉煤灰提取氧化铝及相关产品，并要求相关部门支持粉煤灰大掺量、高附加值关键共性技术的自主创新研究。
全国两会期间，内蒙古代表团向全国人大提出：加快内蒙古电力外送通道建设，将内蒙古确定为国家级煤炭深加工试验示范基地，支持高铝煤炭资源高效循环利用。
“保护性开发准格尔地区高铝煤炭资源，推动高铝粉煤灰综合利用，十分契合‘把内蒙古建成有色金属生产加工和现代装备制造等新型产业基地’的发展定位。
目前全区已形成一定的电解铝产能，如果粉煤灰提取氧化铝能够实现规模化，将有利于推动自治区建成有色金属生产加工产业基地。
”内蒙古社科院经济研究所所长、研究员于光军表示。
“富矿”等待发掘走进位于呼和浩特托克托工业园区的大唐国际再生资源开发有限公司，从行政办公楼向东望去，远处是一条巨龙般的大坝。
“那儿存放的就是大唐托克托电厂产生的粉煤灰。
”大唐国际高铝煤炭研发中心常务副总经理、国家能源高铝煤炭开发利用重点试验室主任孙俊民介绍说，过去的处理办法就是露天堆放，既占用土地，又污染环境。
然而，一个偶然的发现改变了粉煤灰的命运。
2003年大唐托电1、2号机组投产后，烟气粉尘排放始终达不到环保要求。
当时在清华大学煤清洁燃烧国家工程技术中心工作的孙俊民专程到电厂考察，系统采集了燃烧的煤种和排放的各类粉尘样品，拿回清华分析，结果让人大吃一惊：常规粉煤灰中氧化铝的含量在30%以下，而大唐托电的粉煤灰中氧化铝的含量高达54.77%，是国内外罕见的再生含铝矿物资源，可用于提炼氧化铝和硅铝合金等有色金属产品。
粉煤灰中氧化铝硫酸直接浸取工艺优化
T] = （ScFBHAFA _ （A/S）sr % 100% （A/S）cfbhafa
・ 110 •
矿产综合利用
Multipurpose Utilization of Mineral Resources
2019 年
粉煤灰中氧化铝硫酸直接浸取工艺优化
高桂梅
（神华准能资源综合开发有限公司，煤炭伴生资源综合利用及工程示范中心，内蒙古 鄂尔多斯100300）
摘要：高铝粉煤灰是近年来在我国北方地区发现的一种新的粉煤灰类型，其主要特点是粉煤灰中氧化铝的 含量高达45%-70%之间。高铝粉煤灰作为一种区别于铝土矿的非传统氧化铝资源，其利用方式一直备受关注。 本文对粉煤灰中氧化铝在硫酸中浸出行文进行研究。试验中首次采用Box-Behnken试验设计对粉煤灰中氧化铝 的提取过程进行了优化，探究了各因素之间的交互作用，并确定了提取氧化铝的较佳溶出条件。试验结果表明 该模型与实际情况拟合很好，能够很好的预测氧化铝的提取率随个参数变化的规律。粉煤灰中氧化铝的溶出率 随着反应时间、反应温度和硫酸浓度的增加而增加，当反应时间为4h、反应温度160匸、HC1/HAFA质量比0.95 时，氧化铝的溶出率达到最大约95 %o
因此，本文通过Box-Behnken试验设计，对 粉煤灰中氧化铝提取条件进行优化，并对粉煤灰 酸浸前后理化性质进行分析，结合方差分析和预 测剖析图分析以期获得较佳提取条件。
1药品与设备
1.1原料与药品 试验用粉煤灰取自神华准能砰石电厂；盐酸
（分析纯）；蒸馅水（自制）。 1.2分析仪器
场发射扫描电子显微镜，SU8010,放大倍数： 30〜800000,加速电压：0.1〜30 kV,观测倍率： 20〜1,200,000,二次电子分辨率：1.0 nm （加速 电压15kV） 1.3nm （加速电压1 kV）,工作距离： 0.5〜30 nrnio PW1404/10型X射线荧光光谱仪， 侧窗銘金靶X光管，X光管高压100k«最大电流 75 mA,最高功率3.0 kWo X射线粉晶衍射仪，D/ max-3Bx, Cu 靶，入 CuKa = 0.15418 nm,管电压 / 电流 30 kV/30 mAo 核磁共振（29 Si-NMR, 27 A1-NMR）谱宽 Sw=10000 Hz,釆样点 32768,射 频时间at=1.892 s,延迟时间dl=1.000 s,射频次 数32次，偏转角为45° -
粉煤灰 重金属含量标准
粉煤灰重金属含量标准粉煤灰（FlyAsh）是煤燃烧时产生的一种固体残余物，通常被用作混凝土添加剂和土壤改良剂。
然而，由于煤中含有各种重金属，粉煤灰中也会含有一定量的重金属。
这些重金属若超过了一定数量，会对环境和人类健康造成潜在危害。
因此，各国都制定了粉煤灰中重金属含量的标准。
在中国，根据《燃煤电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011规定，粉煤灰中铅、汞、镉、铬、砷、硒等6种重金属的含量应符合以下标准：1. 铅（Pb）≤100mg/kg2. 汞（Hg）≤0.30mg/kg3. 镉（Cd）≤0.50mg/kg4. 铬（Cr）≤150mg/kg5. 砷（As）≤50mg/kg6. 硒（Se）≤2.0mg/kg此外，根据《固体废物污染物排放标准》GB16889-2008规定，粉煤灰中铅、汞、镉、铬、铜、锌、镍、锰、钒、钴、钛、锆、铝等13种重金属的含量应符合以下标准：1. 铅（Pb）≤100mg/kg2. 汞（Hg）≤0.05mg/kg3. 镉（Cd）≤1.0mg/kg4. 铬（Cr）≤ 2000mg/kg5. 铜（Cu）≤2000mg/kg6. 锌（Zn）≤5000mg/kg7. 镍（Ni）≤1000mg/kg8. 锰（Mn）≤10000mg/kg9. 钒（V）≤10000mg/kg10. 钴（Co）≤1000mg/kg11. 钛（Ti）≤10000mg/kg12. 锆（Zr）≤1000mg/kg13. 铝（Al）≤30000mg/kg以上标准的制定，旨在确保粉煤灰在使用过程中不会对环境和人类健康造成潜在危害。
因此，在生产和使用粉煤灰时，需严格控制重金属含量，以确保其符合相关标准。
高铝粉煤灰高效提铝工艺研究与应用说明书
序号：编码：材料与冶金学院第六届“工艺流程创新竞赛”作品说明书项目名称：《高铝粉煤灰焙烧提铝工艺研究与应用说明书》二〇一五年目录高铝粉煤灰焙烧提铝工艺研究与应用说明书 (2)作品内容简介 (2)1 背景及意义 (3)2 研究过程方案 (3)2.1 粉煤灰特性简介 (3)2.2目前国内外对于粉煤灰回收利用方法现状 (4)2.3 内蒙古准噶尔高铝粉煤灰的特征分析 (6)3 方案设想 (7)3.1设计时考虑的主要问题： (7)3.2工艺流程图 (7)3.3 理论设计计算 (9)4 实验结果分析 (10)4.1粉煤灰焙烧 (10)4.2氧化铝直接溶出影响因素 (11)4.3氧化铝焙烧后酸浸溶出影响因素 (14)4.4小结 (17)5粗产品品质分析 (17)6 创新点及应用 (18)参考文献 (19)高铝粉煤灰焙烧提铝工艺研究与应用说明书作品内容简介随着国民经济的发展，金属铝及其制品在日常生活中发挥着越来越大的作用，未来也将在金属领域占据越来越重要的地位。
因此，充分利用和循环利用金属铝技术将在现在和将来发挥巨大的作用。
2010年我国的粉煤灰产量已经达到了3亿吨，如何有效的处理和利用这部分资源已经成为一个迫切需要解决的问题。
而粉煤灰中含有较高比例的铝，这就为粉煤灰的处理提供了一个有效的途径。
本研究小组以内蒙古准噶尔煤矿生产过程中产生的粉煤灰为原料，通过查阅国内外粉煤灰提铝的相关文献和向专业老师请教，对粉煤灰的提铝过程进行了分析，对现有的相关技术进行了比较，对粉煤灰的高效提铝技术进行了改进。
我们利用活化剂焙烧活化和酸浸相结合的工艺创新方法，减少焙烧法的预脱硅工艺流程，针对焙烧后粉煤灰酸浸法提铝中如何优化控制条件的问题，探索一个能够有效提高铝的浸出率并且适用于工业生产的处理方法。
我们在酸浸过程中对比了不同酸浸条件下铝的提取率变化，寻找出浸出规律和最佳浸出条件。
我们所探索的实验条件，成本较低，酸用量低，浸出液处理难度大大降低，工业生产时的风险系数比较低，在工业上有一定的可行性。
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粉煤灰中提取铝“粉煤灰中提取铝硅钛合金”，由五大电力巨头之一的大唐国际发电股份有限公司变成了现实。
该公司在其“粉煤灰综合利用生产氧化铝联产活性硅酸钙”技术于两周前通过成果鉴定之后，1月9日与内蒙古鄂尔多斯市政府在此间签订煤电灰铝循环经济项目合作框架协议，正式启动这一兼具“示范效应和战略意义”项目的产业化进程。
铝是用量仅次于钢铁的第二大金属材料，而世界上99%%以上的氧化铝均用铝土矿为原料生产。
我国天然铝土矿资源短缺，人均占有量仅为世界平均水平的1.5%%；随着近年来国内需求猛增，铝土矿大量依赖进口。
另一方面，火电装机占3／4以上的我国电力工业，每年产生粉煤灰超过4亿吨，导致大量占地和环境污染问题，迄今未能根本解决。
大唐国际方面介绍，其旗下亚洲最大火电厂———总装机达540万千瓦的内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司年产生粉煤灰400万吨。
专家分析后发现，其中氧化铝含量接近50%%，为世界之最，其化学成分相当于中级品位铝土矿资源。
2004年开始，大唐国际联合同方环境等企业致力于高铝粉煤灰资源化利用关键技术的研发和产业化。
经4年多攻关，研发成功具有自主知识产权的以高铝粉煤灰为原料，通过电热法冶炼铝硅系列合金及从高铝粉煤灰提取氧化铝并联产白炭黑等硅产品的两条核心工艺技术路线。
以此为基础，辅以成熟的工业技术，最终生产出国家急需的铝硅钛合金材料。
粉煤灰提取铝硅合金的工艺方法这项技术是根据粉煤灰中含有的铝硅元素，采用电弧炉或高炉直接提取铝硅合金的。
该技术先将粉煤灰、添加剂、还原剂、粘结剂等物料搅拦均匀，辊压成球团，干燥后在电弧炉或高炉中高温还原熔炼，实现粉煤灰提取铝硅合金。
该工艺投产要求：首先对粉煤灰化验，查清元素含量；其次要有功率≥6300kVA的电弧炉或产量大于30吨/小时的高炉，要设立小型化验室以便于检测，确保铝硅合金的质量。
如有硅铁炉、电石炉、锰铁炉进行转产也可以。
【题名】一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法粉煤灰氧化铝提取H2SO4溶液γ-Al2O3 焙烧活化加热反应活化技术铝氧化物综合利用【文摘】一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法，是将粉煤灰研磨并焙烧活化后，与H2SO4溶液加热反应，浸出的氧化铝用热水煮溶后，浓缩冷却析出硫酸铝结晶，升温脱水得到无水硫酸铝，继续升温分解得到γ-Al2O3，并进一步制备得到冶金级氧化铝。
本发明采用新的粉煤灰活化技术，在常压不使用任何助溶剂，用H2SO4即能使粉煤灰中的氧化铝有效浸出，氧化铝的溶出率可以达到85％以上。
本发明将粉煤灰治理成为了多品种的铝盐、铝氧化物，实现了粉煤灰的精细化综合利用粉煤灰可成為另一個鋁礦中國有色金屬工業協會副會長文獻軍前不久斷言:“中國氧化鋁永遠不會成為第二個鐵礦砂。
”之所以氧化鋁不會像鐵礦砂那樣受制於進口，是因為中國擁有豐富而可靠的後備資源，特別是高鋁粉煤灰，產生量大，品質優良。
但是目前國內對其開發利用尚未形成規模。
據調查，除了內蒙古鄂爾多斯、準格爾之外，與準格爾接壤的晉北的朔州、忻州，也先後發現氧化鋁含量40％以上的高鋁粉煤灰，且儲量巨大。
以煤都朔州為例，資料顯示，朔州煤儲量490億噸，煤灰分中三氧化二鋁含量普遍較高(其中平朔一礦、平朔二礦和懷仁吳家窯礦等三大礦點粉煤灰化學成分見表一)。
表1 三大礦點灰份化學成分（%）朔州神頭電廠是華北最大電廠。
現有多年堆存粉煤灰超億噸，每年仍排放粉煤灰500萬噸以上，電廠用煤來自附近礦點，而非上述三礦(粉煤灰成分見表二)。
表2 朔州神頭電廠堆存粉煤灰化學成分（%）氧化鋁成分含量與粉煤灰同樣高的還有煤矸石、高嶺土。
以煤矸石為原料制取莫來石的右玉某廠，所用煤矸石中氧化鋁含量在40％以上，同樣用以制取莫來石的懷仁某廠，所用煤矸石中氧化鋁含量為45％。
煤矸石平均含煤20％，燃後粉煤灰中氧化鋁含量提高到50％～55％。
高嶺土中氧化鋁含量多高於40％。
朔州地區火力發電裝機容量到2015年將達1700萬千瓦，到時候年排放粉煤灰將在1000萬噸以上；煤矸石產量為煤產量的15％，2015年煤矸石產量將達3300萬噸，兩項合計4300萬噸，用作生產氧化鋁的原料，年可生產氧化鋁1000萬噸以上。
實驗表明，採用先進技術，氧化鋁含量40％以上的粉煤灰，氧化鋁溶出率可達85％，每3噸粉煤灰即可產出1噸氧化鋁，與進口鋁土礦相當。
與此同時，還可以副產大量高附加值產品，如羥基硅、硅肥、硅質土壤改良劑、脫硫石膏粉、水泥助磨劑、莫來石、鐵粉等，殘渣用以生產建築材料，實現無渣生產。
如此龐大而寶貴的後備資源，再加上非鋁礦開發應用，選礦拜爾法技術的強力推廣，中國氧化鋁絕不會像鐵礦砂那樣高度受制於原料。
雖然如此，高鋁粉煤灰、煤矸石及非鋁礦物的開發利用，仍是一個新的課題。
從內蒙古自治區發現高鋁粉煤灰，到鄂爾多斯及托克托兩個氧化鋁廠投產，前後歷經10餘年，可謂舉步維艱。
朔州粉煤灰在2004年已經化驗證實氧化鋁含量較高，但至今在地方13個重點粉煤灰開發利用項目中，仍然用於生產水泥或生產墻體材料，致使大量高價資源白白浪費。
而以粉煤灰為原料進行電熱熔煉鋁硅鈦合金項目，由於資金問題，至今仍未落實。
加大粉煤灰、煤矸石的開發利用力度，有望打破鋁土礦—氧化鋁—電解鋁的傳統生產模式，拓寬資源來源，不再受制於鋁土礦資源，同時也可大大提高粉煤灰的利用價值。
因此，應盡快轉變觀念，通過政府扶持、大企業參與等形式，加大投資、研發力度，改變粉煤灰利用方式。
粉煤灰提铝技术2008-10-17 10:44:59 中国选矿技术网浏览464 次收藏我来说两句粉煤灰是煤炭在燃煤锅炉中燃烧所残留的固体废物，主要是燃煤电厂的副产品。
到2007年，我国粉煤灰的年排放已超过2亿t(且仍在逐年增加)，累计堆存量超过25亿t，占地面积5万hm2以上。
粉煤灰既占用大量耕地，对土壤、水资源和空气造成严重污染。
粉煤灰综合利用是我国多年来研究解决的重要课题。
目前，粉煤类中氧化铝含量一般在17%～35%，部分地区粉煤灰铝含量更可高达40%～60%，是一种十分重要的非传统氧化铝资源。
从高铝粉煤灰中提取氧化铝属于粉煤灰精细化利用技术，对减轻粉煤灰环境污染、扩大粉煤灰资源化利用途径、拓展我国氧化铝工业原料来源具有积极意义，且符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）重点领域的优先主题要求。
随着国家环保政策日益严格及高品位铝土矿资源短缺危机加剧，从高铝粉煤灰中提取氧化铝的技术方法近年来已成为关注和研究的热点。
一、粉煤灰化学组成与物相形态粉煤灰的化学组成与物相形态是研究粉煤灰提铝技术的基础。
我国粉煤灰以低钙灰（CaO＜10%）为主，高钙灰仅产于个别地区，表1和表2给出了我国低钙粉煤灰化学组成与物相形态的一般范围。
表1 我国低钙粉煤灰的化学成分%成分SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO Na2O和K2O SO3L.O.I含量40～60 17～35 2～15 1～10 0.5～2 0.5～4 0.1～2 1～26表2 我国低钙粉煤灰的基本矿物组成成分玻璃相莫来石石英赤铁矿磁铁矿范围平均值5～7960.42.7～34.121.20.9～18.58.10～4.71.10.4～13.82.8由表1和表2可知，粉煤灰不仅在化学成分和元素组成上千差万别，在物相构成上也相去甚远。
粉煤灰化学组成与物相形态受煤产地、煤种、燃烧方式和燃烧程度等因素影呼较大。
我国华东、华北地区粉煤灰普遍是氧化铝含量超过30%的高铝粉煤灰，在山西、内蒙古等地氧化铝含量超过40%的高铝粉煤灰也有大量发现。
物相构成上，Barbara G·Kutchko等对不同燃煤电厂12个F级粉煤灰进行分析，发现无定表态物质（主要是玻璃体）含量均超过65%，结晶相（包括石英、莫来石等）均低于50%。
张占军等对内蒙古某热电厂高铝粉煤灰的研究表明，Al2O3含量高达48.5%，粉煤灰中莫来石－刚玉相占73.7%，玻璃相却仅占24.6%。
粉煤灰铝含量和物相构成的不确定性为粉煤灰提铝技术的深入研究及推广带来困难。
同时，粉煤灰的主要物相是莫来石（2 Al2O3·2SiO2）和铝硅玻璃相（两者之和＞80%），莫来石性质比较稳定，铝硅玻璃相因保持着高温液态结构排列方式的介稳结构，也表现出较高的化学稳定性，使得粉煤灰中可溶性SiO2、Al2O3活性较低。
因此直接采用普通的酸或碱法，从高铝粉煤灰中提取氧化铝效果很差。
需要采取一定手段首先对粉煤灰进行矿物改性，打破Al－O－Si的稳定结构，提高粉煤灰中铝的活性。
二、粉煤灰提铝技术研究现状自20世纪50年代，波兰J.Grzymek教授以高铝煤矸石或高铝粉煤灰（Al2O3＞30%）为主要原料从中提取氧化铝并利用其残渣生产水泥以来，国内外许多学者对粉煤灰提铝技术做了大量研究。
从粉煤灰中提取氧化铝（氢氧化铝）或铝盐工艺有很多，但主要有碱法烧结和酸浸法两类，且大部分工艺还处于实验室研究阶段，工业化应用很少。
（一）碱法烧结目前，碱法烧结粉煤灰提铝技术的研究可分为钙盐助剂烧结法和钠盐助剂烧结法两大类。
钙盐助剂烧结法是将石灰石、石灰、石膏等钙盐中的一种或几种与粉煤灰在1200～1400℃下烧结，使粉煤灰中活性低的铝硅酸盐在高温下生成易溶于Na2CO3溶液的铝酸钙和不溶的硅酸二钙而实现铝硅分离。
石灰石烧结法是国内外最早提出的粉煤灰提铝技术方法，也是目前国内唯一见诸报道的已工业化应用的工艺。
石灰石烧结法基本工艺流程如图1所示。
图1 石灰石烧结法工艺基本流程刘埃林、赵建国等在该工艺基础上作了改进：对铝酸钠粗液直接进行碳分、过滤，所得高硅氢氧化铝固体利用低温拜耳法溶出，得到的铝酸钠精液，再通过种分、煅烧，得到氧化铝，碳分母液返回熟料溶出工序。
目前该工艺已在内蒙古投产建设。
石灰石烧结法目前虽已产业化，但其自身缺陷限制了它的推广应用：能耗高（1200～1400℃烧结），工艺繁杂，因烧结加入大量石灰石，使得渣量是氧化铝产品的7～10倍，为此只能利用硅钙渣联产水泥，但因泥市场有效半径小，导致对当地水泥需求量依赖加大，市场风险较高。
为解决石灰石烧结法能耗高、渣量大等缺陷，可采用Na2CO3等钠盐部分或全部代替钙盐作为烧结助剂，以降低烧结温度，节约能耗，减少渣量。
但用Na2CO3等钠盐全部替代钙盐时，由于粉煤灰中硅铝比较高，用碱液浸出熟料时，会由于生成水合铝硅酸钠盐沉淀而带走部分铝和碱，降低铝的回收率，碱消耗量增加，因此只能用酸浸出熟料。
如马鸿文等提出以Na2CO3为助熔剂，在750～880℃下使用高铝粉煤灰分解，生成酸溶性铝硅酸盐物料后，用硫酸浸取，使粉煤灰中氧化铝与氧化硅分离，并进一步生产氧化铝和白炭黑，当用98%浓硫酸浸取时，氧化铝浸取率大于90%。
利用Na2CO3等钠盐部分替代钙盐，熟料用碳酸钠溶液浸出，既降低烧结温度，节约能耗，同时也避免了酸浸带来的设备材质要求严格、成本增高等问题。