循环流化床锅炉(简称CFB)灰渣是低热值煤炭在流化床锅炉中燃烧后的剩余产物,是我国排放量巨大的粉煤灰中的一类,它不仅占用大量土地,还存在潜在的严重环境污染问题。然而,由于地质构造原因,我国CFB灰渣铝含量较高,是一种具有潜力的铝土矿替代资源。在课题组开发的酸法提取CFB灰渣中氧化铝的工艺中,盐酸浸取过程是一个关键步骤。本研究旨在通过系统研究了活化CFB灰渣盐酸浸取动力学,为酸浸工艺工业化提供工艺参数和理论指导,并进行反应器设计及搅拌桨选型。通过在线检测酸浸过程中温度的变化规律,发现活化CFB灰渣盐酸浸取过程表现出强放热现象,放热量达765KJ/kg(活化CFB灰渣)左右。利用活化CFB灰渣化学和矿物组成,通过热力学数据理论计算发现,其酸浸反应热同实验测定的放热量相近,表明活化CFB灰渣酸浸放热量主要来源于化学反应热。通过研究搅拌转速、固液比、盐酸浓度、反应温度对活化CFB灰渣中铝、铁、钙在盐酸溶液中浸出率的影响,确定出反应温度与盐酸浓度为整个反应过程的关键影响因素。采用半经验Avrima模型对实验数据进行拟合,获得了活化CFB灰渣中铝、铁、钙的浸出动力学方程。此外,本研究还根据酸浸热效应结果和动力学方程分别针对间歇和连续操作两种工况进行了反应釜设计,获得了必要的釜体积、传热面积和搅拌功率等工艺参数。