粉煤灰中提取镓的研究进展

镓被列入我国战略储备金属之一,被广泛应用于冶金、化工、电子通信、太阳能电池以及芯片制造等多个领域,因此,镓的需求量正逐年提高。金属镓主要来源于铝工业,由于国内铝土矿中镓含量的逐年下降,铝工业生产的镓资源遇到了瓶颈。粉煤灰是镓的另一个重要来源之一,从粉煤灰中分离提取镓,既可以有效缓解镓资源紧张的压力,也可以提高工业废渣粉煤灰的利用率,大大减少粉煤灰堆存等带来的环境问题。本文介绍了粉煤灰中镓的存在形式,针对粉煤灰中回收提取镓的研究现状进行了态势分析,对镓资源的回收进行了展望。     

从粉煤灰中回收金属镓的工艺研究

本文简要介绍了从粉煤灰中回收金属镓的主要研究成果，分析了粉煤灰中各元素的组合及镓在粉煤灰中的赋存状态变化情况，找到了从粉煤灰中回收镓的工业化生产工艺流程，同时也明显指出了本研究中存在的主要问题。     

粉煤灰提取镓的预处理工艺研究

从粉煤灰中回收镓具有显著的经济价值和环境意义。实验研究了粉煤灰原料的前处理过程并确定了最佳条件和确定了从粉煤灰中实际回收镓的工艺参数。本文对粉煤灰提取镓前期预处理从碱熔炼法和酸浸法进行了试验对比,确定了强碱性熔剂和氧化碱性熔剂的用量,碱熔时间为10 min,温度700－750℃时,浸出率达98.7%。获得了一种新的有应用价值的从粉煤灰中吸附回收镓预处理的工艺方法。     

粉煤灰中镓的赋存状况研究

试验研究结果表明 ,分级粉煤灰中镓的含量随着氧化铝百分含量的增加而增加。镓赋存于粉煤灰中含氧化铝的物相 -玻璃质和莫来石中 ,既可固溶到四配位的铝氧四面体中 ,又可固溶到六配位的铝氧八面体中。     

聚氨酯泡沫塑料法从粉煤灰中回收镓研究

基于在酸性溶液中镓可形成酸根阴离子并可和复杂阳离子形成离子缔合物的性质,研究了以聚氨酯泡沫塑料(PU)为吸附材料,在盐酸介质中吸附富集镓的性能和条件。结果表明,在6 mol/L的HCl溶液中,PU对镓有良好的吸附性能,在含镓10 mg/L,液固比50 mL/g下,吸附率可达98%以上,静态饱和吸附容量为46.7 mg/g-PU。实验证实,除Fe3+外,溶液常见共存离子对吸附无影响;获得了一种新的有应用价值的从粉煤灰中吸附回收镓的工艺方法。     

粉煤灰中镓的浸出试验研究

研究了从粉煤灰中酸法预提取镓的方法;粉煤灰中无添加剂时,焙烧试验条件与浸出试验条件对镓浸出率的影响。对粉煤灰酸浸影响因素做了正交试验,分析了各因素对镓浸出率影响的主次。试验结果表明,浸出温度对镓浸出率影响最大,其次为盐酸浓度和浸出时间,影响因素最小的是固液比。粉煤灰中预提取镓的适宜条件为:焙烧温度1 050℃,焙烧时间1.5 h,酸浸条件为浸出温度80℃,8 mol/L盐酸溶液,浸出时间6.0 h,固液比为1:8的条件下浸出率最高,可达46.37%。     

粉煤灰中镓的提取研究现状

镓是一种典型的稀散金属,在粉煤灰中含量为12μg/g~230μg/g,具有回收价值。介绍了粉煤灰的来源、种类以及现阶段从粉煤灰中提取金属镓的方法,分析了镓的市场前景,并指出了今后的主要研究方向。     

粉煤灰中战略金属锂的回收研究进展

随着锂电池行业的快速发展,中国锂原料对外进口的依赖程度逐年增加。从粉煤灰中回收锂,既可以缓解中国锂供应量严重不足的现状,又可以有效解决粉煤灰污染环境的问题。在分析比较锂矿石、盐湖卤水和粉煤灰的组成及其特点的基础上,从浸出和提取两个方面综述了目前粉煤灰回收锂的工艺技术。锂浸出工艺受粉煤灰浸出铝工艺的影响,目前已较为成熟,主要有酸法浸出和碱法浸出工艺。锂提取技术则受锂浸出工艺的影响,酸法浸出工艺的浸出液杂质元素比较多,提锂过程比较复杂,目前主要有溶剂萃取法、煅烧浸出法和吸附法;碱法浸出工艺的浸出液杂质元素简单,提锂相对容易,目前主要采用的是吸附法。由于粉煤灰浸出液与盐湖卤水的成分相似,因此借鉴盐湖卤水的提锂技术经验,开发适用于粉煤灰浸出液的提锂技术,是未来粉煤灰回收锂的主要研究方向。     

粉煤灰中有价金属元素铝、镓、锂活化浸出提取研究进展

分析总结了粉煤灰焙烧活化、浸出及提取研究技术进展。焙烧主要有钠化焙烧、钙化焙烧和铵法烧结,混合助剂焙烧亦有所研究;浸出包括盐酸、硫酸酸浸和碳酸钠、氢氧化钠碱浸等方法;采用沉淀法、吸附法、萃取法、结晶法等对浸出液中铝、镓、锂进行提取回收;铝提取方法较成熟且已工业化生产,镓提取工艺尚不成熟仅停留在实验室阶段,锂提取研究相对较少且效果较差,有待进一步研究。鉴于提取单一元素成本较高、工艺重复等问题,建议从粉煤灰中提取有价金属时可多种元素综合提取,缩短工艺流程、减少污染、降低成本进而有利于工业化生产。     

粉煤灰中有价金属元素铝、镓、锂活化浸出提取研究进展

分析总结了粉煤灰焙烧活化、浸出及提取研究技术进展。焙烧主要有钠化焙烧、钙化焙烧和铵法烧结,混合助剂焙烧亦有所研究;浸出包括盐酸、硫酸酸浸和碳酸钠、氢氧化钠碱浸等方法;采用沉淀法、吸附法、萃取法、结晶法等对浸出液中铝、镓、锂进行提取回收;铝提取方法较成熟且已工业化生产,镓提取工艺尚不成熟仅停留在实验室阶段,锂提取研究相对较少且效果较差,有待进一步研究。鉴于提取单一元素成本较高、工艺重复等问题,建议从粉煤灰中提取有价金属时可多种元素综合提取,缩短工艺流程、减少污染、降低成本进而有利于工业化生产。     

粉煤灰回收氧化铝工艺研究进展

粉煤灰是火力发电行业煤炭燃烧工业的副产品,是中国固体废弃物污染的主要来源。粉煤灰富含氧化铝,所以又是潜在的铝土矿的替代品。从粉煤灰中提取氧化铝不仅可以减少粉煤灰对环境的污染,而且能缓解中国铝土资源短缺的问题。对粉煤灰性质、危害、粉煤灰利用现状以及中国铝土资源现状做了分析,论证了粉煤灰提取氧化铝的必要性;详细介绍了石灰石烧结法、硫酸铵烧结法和一步酸溶法的工艺路线、建设生产情况及各工艺的优缺点,为粉煤灰提取氧化铝的发展提出建议,并呼吁加强粉煤灰提取铝工艺方法的研究力度。     

煅烧活化粉煤灰对镓酸浸效果的实验研究

通过高温煅烧法对粉煤灰进行活化,采用酸浸法浸取活化后粉煤灰中的镓。研究了煅烧条件（助剂种类、助剂含量、煅烧温度、煅烧时间）对粉煤灰中镓的浸出效果的影响。采用X射线衍射表征粉煤灰以及不同煅烧条件下所得产物的物相组成,用ICP测定了浸取液中的镓的含量。研究结果表明：在3种助剂（碳酸钠、碳酸钙和氧化钙）中,碳酸钠是粉煤灰活化的最优助剂;碳酸钠与粉煤灰的质量比为1.5∶1、煅烧温度为800 ℃、煅烧时间为120 min时,粉煤灰中镓的浸出量（质量分数）为5.262×10-5。     

粉煤灰酸法提镓探索研究

针对晋北粉煤灰酸法提铝工艺,探索从粉煤灰中酸法预提镓的方法,研究了焙烧温度、盐酸浓度对镓提取率的影响。结果表明,粉煤灰提镓的适宜条件为:灰样不经焙烧,盐酸浓度为6 mol/L,60℃浸泡8 h,镓浸出率最大,可达44%以上。该实验为从粉煤灰中获得纯金属镓作了初步溶出富集研究。     

粉煤灰高附加值利用研究进展

粉煤灰是火电厂燃煤过程中产生的固体残渣, 其成分复杂, 具有毒性, 若处理不当会对环境造成危害。因此, 粉煤灰的高附加值利用迫在眉睫。然而, 粉煤灰的品质是制约其高附加值利用的主要因素。目前, 中国粉煤灰品质参差不齐, 缺少完善的品质评价体系, 由此造成粉煤灰利用领域的局限性。针对上述问题, 首先分析了中国粉煤灰的资源化特性, 总结了粉煤灰的品质评价方法, 并重点阐述了适用于粉煤灰高附加值利用的品质评价方法;其次, 详细介绍了粉煤灰高附加值利用技术（高附加值提取技术、高附加值材料制备技术）;最后, 对粉煤灰高附加值利用的发展趋势做出了展望。     

粉煤灰中重金属元素砷的赋存状态与分离方法

粉煤灰中重金属元素在环境中的迁移转化和累积效应是粉煤灰综合利用过程中面临的壁垒问题,明晰粉煤灰中重金属元素的赋存状态并探索一种高效脱除方法是解决粉煤灰大宗利用的关键。利用改进的BCR连续提取法发现,粉煤灰中重金属元素砷的水溶态和酸可溶态占比较高,证明重金属砷容易在环境中迁移,从而影响周边环境。基于粉煤灰中重金属砷的赋存状态特征,建立了硫酸一步脱除重金属元素砷的新方法,考察了硫酸浓度、反应温度和反应时间对重金属砷脱除率的影响。结果表明,砷的脱除率随硫酸浓度增大而增大,随反应温度升高而降低,随反应时间增加而增大。综合考虑重金属砷的脱除率、粉煤灰中常量元素的损失率和球形颗粒的破坏程度,确定硫酸一步法脱除粉煤灰中重金属砷的最佳条件为硫酸溶液物质的量浓度2.0 mol/L、反应温度20℃、反应时间60 min,此时重金属砷的脱除率达75.21%。     

粉煤灰制备净水剂聚合氯化铝铁的研究

采用粉煤灰制备聚合氯化铝铁。该方法共分为酸浸、盐基度调整、干燥3个阶段。最佳工艺条件为:酸浸阶段酸溶温度95℃,盐酸浓度20%,反应时间2 h,料液比(酸/粉煤灰)3 mL/g;盐基度调整阶段铝酸钙加量0.20 g/mL,反应温度85℃。在此条件下,测得固体产品中Al3+含量为28.4%,Fe3+含量为3.0%。     

粉煤灰提取氧化铝工艺研究进展

对国内外采用粉煤灰提取氧化铝的工艺方法及研究进展进行了阐述,包括碱法烧结和酸浸法等工艺。文章从粉煤灰的结构和组成入手,通过对学者做过的实验和研究进行分析,分别从各种提取氧化铝工艺的优点和缺点等方面进行阐述,由此得出了今后粉煤灰提取氧化铝技术的研究重点和主要发展方向。以节能减排为指导政策,在完善碱溶法和酸浸法工艺的同时,加大碱溶法活化过程和酸浸法中多种氧化物提取的研究,降低酸浸法对设备的依赖,实现可持续发展。另外,还应该研究开发新的粉煤灰提取氧化铝的工艺,比如微波助溶等。     

改性粉煤灰在水处理方面的研究

随着电力工业的发展,燃煤电厂中粉煤灰排放量逐年增加,粉煤灰的有效利用逐渐引起人们的重视。由于粉煤灰表面多孔,且其上所含有氧化铝和氧化硅能与吸附质通过化学键结合,经过改性后,其吸附性能更加得到提高,因此,在废水处理领域具有良好的应用。本文介绍了粉煤灰在水处理方面的作用机理,归纳了粉煤灰的改性方法,阐述了改性粉煤灰在NH3-N废水、含磷废水、重金属废水、酸性矿井污水和染料废水中的应用进展。