[01031951]生态化利用富铝废渣制备高纯超细氧化铝

国内富铝废渣(粉煤灰、赤泥、煤矸石、铝土尾矿等)排放量相当惊人。富铝废渣的大量排放，贮存和堆放要占用大量的耕地。此外，如不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而且其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。该项目以粉煤灰为主要研究对象，从中提取超细氧化铝，对粉煤灰进行高价值、生态化利用。同时利用该技术可将贫铝矾土、高岭土、煤矸石等扩展为铝矿资源，建立中国独有的工业废渣或非铝土矿提取氧化铝新技术体系。因此，富铝废渣的生态化、高价值利用，不仅能解决富铝资源日益枯竭、生态环境日益恶化的问题，增强社会可持续发展的能力，而且可取得巨大的社会效益和经济效益。该课题的主要研究内容：⑴富铝废渣的活化自粉化：利用C2S晶相转变体积增加约10﹪的特性，使烧结料能够自粉化。拟采取控制原燃料品质外，在C2S-C12A7-C4AF体系中寻找合适的配料区域，提高C2S含量，保证原料在成分波动时烧结产物能自粉化，降低能耗。⑵研究建立从自粉化料中浸取氧化铝的数学模型，为设备的设计开发、工艺参数的设置等提供理论依据，通过氧化铝浸取过程数学模型的建立，可有效控制、调节浸取过程中的工艺参数，减少试验工作量，提高生产效率。⑶研究适用于碳酸化分解体系的高性能分散剂的选择、合成及应用。氧化铝的超细化是提高氧化铝粉体售价的主要途径，进行高性能分散剂分子结构的设计，使之适应碳酸化分解体系，对颗粒制备具有良好的分散性，同时具备助滤、颗粒形貌控制等功能，制备出超细氧化铝。⑷实验室完成后，根据项目的特点进行小批量的试制生产，为产品实现工业化生产做好前期准备工作。⑸做好市场调查和经济效益及社会效益分析，在研制过程中做好产品的降低成本、提高工效的工作，确保研究成果能适合推广。以固体废弃物为原料，制备1t超细氧化铝可消耗7t粉煤灰，级别要求低，利用范围广；自粉化技术省却粉磨工序，降低能耗；浸取残渣生产高强新型墙体材料。工艺过程中所使用的化学物质循环使用，产生的废弃物完全资源化(废气作为CO<,2>源，废液循环使用，残渣生产新型墙材)，实现了工艺过程中废弃物零排放，不产生二次污染，整个工艺流程为生态流程，具有极大的社会效益和环境效益。国内非冶金氧化铝产品缺口非常大，纳米氧化铝基本依赖进口，价格高达250-400元/kg，十分昂贵。生态化利用富铝废渣制备高纯超细氧化铝，符合国家产业政策，有着广阔的发展空间，适宜建科技型中小企业，产业化前景明朗。