二次铝灰高温焙烧脱氮固氟试验研究

李勇, 彭莉, 王海斌, 秦紫依, 屈毅, 李勇刚, 李春雷, 王毅. 二次铝灰高温焙烧脱氮固氟试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(6): 133-140. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.06.019
引用本文: 李勇, 彭莉, 王海斌, 秦紫依, 屈毅, 李勇刚, 李春雷, 王毅. 二次铝灰高温焙烧脱氮固氟试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(6): 133-140. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.06.019
LI Yong, PENG Li, WANG Haibin, QIN Ziyi, QU Yi, LI Yonggang, LI Chunlei, WANG Yi. Study on Removal of Fluoride and Nitride in Secondary Aluminum Dross by High Temperature Roasting[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(6): 133-140. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.06.019
Citation: LI Yong, PENG Li, WANG Haibin, QIN Ziyi, QU Yi, LI Yonggang, LI Chunlei, WANG Yi. Study on Removal of Fluoride and Nitride in Secondary Aluminum Dross by High Temperature Roasting[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(6): 133-140. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.06.019

二次铝灰高温焙烧脱氮固氟试验研究

  • 基金项目:
    甘肃省重点研发计划:利用铝灰生产冶金级氧化铝产业化工艺开发(17YF1FA123)
详细信息
    作者简介: 李勇(1996-), 男, 湖北武汉人, 硕士, 主要从事铝灰无害化资源化研究, E-mail: 2430550267@qq.com
    通讯作者: 王毅(1977-), 男, 甘肃宁县人, 博士, 教授, 从事功能材料制备、表征及构效关系的研究工作, E-mail: haoyunwangyi1977@163.com
  • 中图分类号: TF802+.67

Study on Removal of Fluoride and Nitride in Secondary Aluminum Dross by High Temperature Roasting

More Information
  • 铝灰中的氮化铝受潮产生氨气和部分氟化物可溶是铝灰成为危险固体废弃物的主要原因,为脱除铝灰中的氮化铝和氟化物,实现铝灰的无害化、减量化的目的,采用钙盐高温焙烧铝灰脱氮固氟、水洗回收无机盐的工艺,研究了焙烧温度和加入钙盐的质量对铝灰脱氮固氟效果的影响。结果表明,在加入3%的CaCl2作为固氟剂、焙烧温度为1 300℃和焙烧时间为4 h的条件下的铝灰氮元素含量降低至0%,铝灰遇水气体释放量降低至2 mL/g,可溶出氟离子浓度降低至6.71 mg/L,铝灰减重13.44%,焙烧后的铝灰水洗无机盐的回收率为84%。研究为铝灰的无害化减量化资源化提供了新的思路。

  • 加载中
  • 图 1  (a) 二次铝灰的粒度分布; (b)二次铝灰的XRD谱

    Figure 1. 

    图 2  焙烧反应的(a)热焓变和(b)Gibbs函数随温度的变化

    Figure 2. 

    图 3  焙烧温度对煅后铝灰质量变化率的影响

    Figure 3. 

    图 4  (a) 二次铝灰颗粒; (b)1 300 ℃焙烧煅后铝灰颗粒; (c)1 400 ℃焙烧煅后铝灰颗粒样貌

    Figure 4. 

    图 5  (a) 高温焙烧O2和AlN反应机理图; (b)高温焙烧O2和AlN反应模型图

    Figure 5. 

    图 6  (a) 不同温度焙烧后煅后铝灰的XRD谱; (b)二次铝灰的热分析图(TG-DSC)

    Figure 6. 

    图 7  焙烧温度对铝灰中N、C元素含量的影响

    Figure 7. 

    图 8  (a) 焙烧温度对铝灰反应性和(b)可溶出氟浓度的影响

    Figure 8. 

    图 9  CaCl2加入量对二次铝灰可溶出氟浓度的影响

    Figure 9. 

    图 10  (a) CaCl2加入量对煅后铝灰质量变化率的影响; (b)加入3%的CaCl2的二次铝灰热分析图(TG-DSC)

    Figure 10. 

    图 11  水洗结晶固体的XRD谱

    Figure 11. 

    表 1  二次铝灰元素及含量分析(XRF)

    Table 1.  SAD element and content analysis

    名称 Al O Mg Na Cl K F V Ti Ca Si Fe
    含量/% 33.943 29.476 14.209 9.542 3.449 2.865 2.579 1.142 1.023 0.994 0.696 0.083
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出版历程
收稿日期:  2020-10-25
刊出日期:  2020-12-25

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