方解石是一种发电厂煤燃烧后产生的一种工业副产品,也是最为复杂的人工材料之一,由于方解石中含有丰富的铝,可用于铝土矿中的替代品,所以,本文探究方解石提取氧化铝的现状及今后的研究方向。
1、酸浸工艺法
直接酸浸法:将方解石与硫酸溶液在反应釜中反应,得到酸浸滤液和酸浸滤饼,酸浸滤液冷却结晶后得到粗硫酸铝晶体,再经溶解、除杂、沉淀,制得氢氧化铝粉体,将氢氧化铝粉体煅烧即得氧化铝粉末。在硫酸初始浓度为3.7mol/L、液固体积质量比为5∶1、浸出温度为180℃、浸出时间为5h的条件下,氧化铝的浸出率可达94.16%,并且其他杂质浸出率很低。
强化酸浸法:酸浸法虽然可以溶出氧化铝和其他金属,富硅渣也可以作为副产品溶出,但是这需要耐酸和气密性好的方解石反击式破碎机。
2、烧结法
石灰烧结法:将方解石与石灰石按照一定的比例混合并煅烧,再采用碱溶和拜耳法生产出了一级砂状的氧化铝,同时将过程中产生的废渣用来生产水泥和步道砖等,实现了低污染、低成本、低排放的循环产业链。
碱石灰烧结法:对方解石脱硅,采用碱石灰烧结法对脱硅方解石中提取氧化铝过程做了研究,探讨了熟料烧成条件对氧化铝溶出率的影响,在烧结温度为1200℃、保温时间为60min的烧结条件下烧成熟料,熟料中Al2O3溶出率可达90%以上。
3、其他提取方法
水热活化法:水热活化法是根据方解石矿物特性和化学组成特点所研究的一种工艺方法。先将方解石同适量的碳酸钠混合,煅烧活化,再将活化产物放到反应釜中,加入适量的氢氧化钠溶液,同时加入氧化钙进行高压水热反应,使其与方解石霞石中的二氧化硅形成水合硅酸钙钠,氧化钙的加入有利于水合硅酸钙的生成,促使霞石彻底分解,氧化铝以铝酸钠形式进入溶液,进而实现铝和硅的分离。
在利用方解石提取氧化铝的生产中,应考虑工艺过程对环境带来的影响,定期进行评估和监督,避免生产过程中产生二次污染,实现无污染低能耗生产工艺。