高鋁煤矸石制取氧化鋁余熱發(fā)電技術方案

1、高鋁煤矸石制取氧化鋁余熱發(fā)電技術高鋁煤矸石制取氧化鋁余熱發(fā)電技術1、背景技術我國是一個氧化鋁生產(chǎn)大國，2008年產(chǎn)量達到2537萬噸。雖然我國的氧化鋁資源總量豐富，但礦石類型主要以高硅、高鐵、低鋁硅比和以一水硬鋁石為特點，難以采用經(jīng)濟的拜耳法工藝生產(chǎn)氧化鋁，具有開采、利用價值的鋁土礦資源在未來67年內面臨枯竭。因此尋找新的氧化鋁資源，開發(fā)節(jié)能降耗的氧化鋁生產(chǎn)工藝將是中國鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。中國是以煤炭為主要能源的國家，在相當長時間內

2、這種能源結構不會發(fā)生根本改變，2008年全國火電耗煤14.2億噸，產(chǎn)生粉煤灰4億多噸，產(chǎn)生煤矸石在1.4～3.6億噸以上。由于煤矸石和粉煤灰含鋁，是潛在的氧化鋁資源，提取氧化鋁是煤系固體廢棄物合理利用的技術途徑之一，但因采用傳統(tǒng)氧化鋁的燒結法工藝提鋁，存在能耗高，工藝復雜，環(huán)境污染大等原因，至今未有具有競爭力的產(chǎn)業(yè)化項目投產(chǎn)的報道。本項目把煤矸石余熱發(fā)電和氧化鋁提取工藝結合起來，可顯著提高資源、裝備的利用效率，降低成本，減少環(huán)境污染。這

3、對于我國電力工業(yè)和鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和總體經(jīng)濟效益的提高具有重要的示范帶動作用。2、技術方案本項目以高鋁煤矸石為研究對象，擬采用的主要技術方法為：在煤矸石發(fā)電過程中，加入煤矸石活化劑，利用煤矸石燃燒的溫度條件，把煤矸石中的氧化鋁和氧化硅轉化成可用水、酸、堿溶解浸出的活性礦物，在不明顯影響煤矸石發(fā)電的情況下，利用經(jīng)濟的方法制取氧化鋁、白炭黑和有關化工產(chǎn)品，實現(xiàn)煤矸石的完全資源化利用。Na2O.Al2O3.2SiO2（7.3%）、Na2O.

4、Al2O3（28%）、Na2SiO3（50.6%）、其它14.1%。（2）脫硅：燒結渣中的Na2SiO3易溶于水，用熱水浸取，Na2SiO3溶解于水，過濾后濾液主要成份為Na2SiO3，用煅燒過程產(chǎn)生的CO2酸化，得到碳酸鈉和水合硅酸沉淀，碳酸鈉回用于生產(chǎn)流程，硅酸經(jīng)煅燒后得到高活性二氧化硅，實現(xiàn)了煤矸石中硅資源的回收利用。（2）堿溶出：上述水浸不溶濾渣用燒堿在加熱溶出，Na2O.Al2O3溶解在溶液中，經(jīng)過濾后用煅燒過程產(chǎn)生的CO2酸

5、化，得到碳酸鈉和氫氧化鋁，碳酸鈉既可回用于配料，也可用石灰苛化后得到燒堿和超細碳酸鈣；氫氧化鋁經(jīng)煅燒得到氧化鋁。通過這一反應實現(xiàn)了煤矸石中大部分鋁的回收利用。（3）霞石渣中鋁硅資源回收：燒結渣中的Na2O.Al2O3.2SiO2及其它雜質不溶于水和堿，但易溶于酸，用稀硫酸浸提，將主要發(fā)生如下化學反應：Na2O.Al2O3.2SiO24H2SO4=Na2SO4Al2(SO4)32H2SiO3?2H2O通過過濾，濾渣為不溶的H2SiO3和雜