编号：FTJS09308
篇名：二次铝灰硫酸铵焙烧提铝过程机理
作者：雷炳宏 刘宏辉 张红玲 张笛 董玉明 娄太平 徐红彬
关键词： 二次铝灰 铝资源 硫酸铵焙烧 过程机理
机构： 中国科学院绿色过程与工程重点实验室 战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心 中国科学院大学 东北大学冶金学院
摘要： 二次铝灰是电解铝工业产生的一种含铝危险废弃物,由于成分复杂,其中的铝资源尚未得到有效利用。通过二次铝灰与硫酸铵混合焙烧形成易浸取的硫酸铝铵,可实现二次铝灰中铝资源的高效回收。本文采用热重−红外联用仪、XRD、SEM和HSC等研究了二次铝灰与硫酸铵焙烧提铝过程机理。结果表明:二次铝灰中主要含铝物相为Al2O3、AlN、Na3AlF6、Al和NaAl11O17,二次铝灰与硫酸铵混合物料的热分解过程可分为六个阶段。在30~215℃阶段,主要为物理水挥发;在215~300℃阶段,(NH4)2SO4分解为NH4HSO4并产生NH3;在300~337℃阶段,NH4HSO4开始分解为SO2、NH3、H2O;在337~437℃阶段,Al2O3与(NH4)2SO4反应生成NH4Al(SO4)2并产生NH3、H2O,含量相对较少的含铝物相(Al、AlN和NaAl11O17)及氟化物(Na3AlF6、CaF2)逐渐与硫酸铵反应生成相应的硫酸盐;在437~556℃阶段,NH4Al(SO4)2分解生成Al2(SO4)3、SO2、NH3、H2O;在556~900℃阶段,Al2(SO4)3分解生成Al2O3和SO2。因此,二次铝灰硫酸铵焙烧提铝优化温度区间为300~500℃。
