【学术海报】硫酸氢铵溶液浸出粉煤灰提取氧化铝技术

吴玉胜，李来时

（沈阳工业大学材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110870）

研究背景

我国是世界氧化铝第一生产大国，但铝土矿资源却相对短缺。近十年来，随着氧化铝产量的不断增加，我国对国外铝土矿的依赖程度也逐年增强，开发利用高铝粉煤灰生产氧化铝，在实现固体废弃物绿色资源化的同时也能解决我国铝资源短缺问题，具有重大的现实意义和长远战略意义。

本实验室围绕粉煤灰提取氧化铝的相关问题进行了十几年的潜心研究，开发提出了流程更加简易、成本更为低廉，而且可全面实现高效循环、高提取率、零污染、零排放的硫酸氢铵湿法浸出粉煤灰提取氧化铝新技术（一种含铝资源综合利用的方法，2016.2.10，中国，ZL201310277126.9）。

主要工艺流程及化学反应

该技术的主要特点

（1）工艺条件温和、对设备要求较低

硫酸氢铵溶液湿法浸出粉煤灰提取氧化铝过程浆液体系属于低压，浸出温度低、酸性相对现有酸法技术较弱、溶出过程无气体排出。该条件下所需要的主要反应釜只需要内衬耐酸瓷砖、喷涂聚四氟防腐材料、内衬玻璃钢或玻璃鳞片等措施即可解决防腐蚀和设备大型化问题。

（2）处理粉煤灰过程属于减量法

流程中不添加任何增加固体含量的物质，完全实现粉煤灰的减量法处理，提取氧化铝后的渣量为碱法（石灰石烧结法和预脱硅-碱石灰烧结法）的1/2-1/4。另外，整个工艺类似拜耳法处理铝土矿，流程过程中的中间物料硫酸铵可实现循环利用。

（3）成本低，实现有价元素高附加值利用

按照生产合格冶金级氧化铝产品计算氧化铝的完全成本约1750元/t-Al2O3（退税后成本约1600元/t-Al2O3），比现有处理粉煤灰生产冶金级氧化铝的其它技术成本低。工艺过程可实现铝硅铁的有效分离，生产氧化铝和氢氧化铁等高价值产品。

（4）应用前景广阔

依托煤炭资源可实现“煤-电-氧化铝-铝”产业链生产，煤发电用于电解铝生产，发电产生的粉煤灰用于生产氧化铝，实现煤的高效利用，达到循环经济示范作用。粉煤灰生产氧化铝相对运距较近，这将增强粉煤灰生产氧化铝的竞争优势，应用前景好。

主要实验条件与结果

（1）硫酸氢铵溶液低温浸出试验结果：浸出温度120~180℃，氧化铝浸出率82~85%。

（2）浸出液沉铝试验结果：沉铝温度80~90℃，沉铝率99%以上，得到的粗氢氧化铝无胶体，易于过滤。

（3）硫酸铵低温分解试验结果：分解温度280~350℃，分解率99%以上，分解冷却后固体经XRD检测为硫酸氢铵。

生产中的主要副产品

铁红

白炭黑

微晶陶瓷

泡沫保温陶瓷板材