粉煤灰是煤燃烧排放出的一种粘土类火山灰质材料,目前主要应用于生产水泥、烧制粉煤灰砖、筑路及回填工程等,利用率较低并且产品附加值不高。由于粉煤灰中含有大量的铁、铝、硅等有用元素,如果能将其加以提取利用,不但可以减少铝土矿等矿石的大量消耗,而且可以变废为宝,减少环境污染并创造一定的经济效益。 本文所述粉煤灰中间体是用氟氨助剂法对粉煤灰分解后剩余的不溶性固体物料,其中含有较高含量的铁铝,对其中铁、铝进行提取并且探讨分离方法。我们根据中间体的性质选用硫酸将中间体中的氟挥发掉,将铁铝转变为可溶性的硫酸铁和硫酸铝。硫酸用量(ml):原粉煤灰质量(g)为0.3时,中间体中铝提取率可达97%。当溶解水体积(ml)和洗水体积(ml)分别为粉煤灰重量(g)的2倍和1倍时,可将可溶性硫酸铁和硫酸铝完全溶解。 另外,本实验对铁铝分离方法进行了探讨。在络合平衡体系中,由于氟的存在,按pH沉淀法不能很好的使铁铝分离,不容易得到纯的氢氧化铝;硫酸铝铵法可将总铝量的70%左右沉淀出,制为纯氢氧化铝。对氢氧化铁和氢氧化铝,再制得偏铝酸钠或聚合硫酸铝铁。通过正交实验确定,在钠铝比1.3∶1,固液比1∶1.1,反应时间为40min时,可制得质量分数为38%的偏铝酸钠溶液。将凝胶含量10%的Al(OH)3和Fe(OH)3加入到1∶2的H2SO4中,终点pH控制在3左右,反应温度控制在40℃左右,反应30min,熟化温度60℃~80℃,熟化1.5h可制得絮凝效果较好的聚合硫酸铝铁。