论文摘要
本项目以粉煤灰为原料,采用酸法提取氧化铝,提取氧化铝后的二氧化硅制备白炭黑,实现粉煤灰的无污染高附加值利用。本论文研究用硫酸铝溶液制取冶金级氧化铝的工艺,为打通从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程服务。1.设计出由硫酸铝溶液制备氧化铝的工艺流程：硫酸铝溶液→蒸发浓缩→结晶→脱水→分解→氧化铝。2.对工艺流程的各工序进行了实验室研究。主要得出以下结论：1)对硫酸铝溶液进行了常压蒸浓和减压蒸浓实验,得出常压蒸浓和减压蒸浓的工艺参数。其中常压蒸浓溶液沸腾温度为115-117℃,减压蒸浓溶液沸腾温度为90°C,负压为0.052MPa。2)将蒸浓后的硫酸铝溶液冷却结晶,即可得到Al2（SO4）3·18H20晶体,余液返回浓缩工序再次蒸浓。3)研究了硫酸铝晶体的脱水工艺,考察了温度、时间以及掺加无水硫酸铝粉末对其脱水的影响；研究了浓缩后的硫酸铝溶液不同时间和温度下脱水的情况。确定采用硫酸铝晶体为原料,在高温下直接脱水。脱水温度为350℃,脱水时间1.5h。4)本论文旨在制取γ-Al203,因此将温度控制在900℃以下,分别考察了温度、时间对硫酸铝分解制备γ-Al203的影响,考察了在不同温度下SO3和SO2的生成量。确定煅烧温度为800℃,时间2.5h。在此条件下,生成的气体主要为S03。3.对上述工艺流程的各工序所需设备进行选型。4.对中试车间进行布置,给出平面布置图和设备连接图。5.确定中试各工序的工艺条件以及处理量,并进行了中试。对中试获得产品进行了分析检测,制得的氧化铝符合国家标准。6.对本工艺进行了经济效益分析,做了物料衡算和能量计算。7.该工艺实现了水以及硫酸的循环利用,释放出的SO3等废气经处理后达到尾气排放标准。对本项目进行了环境评价,无废弃物生成,对环境友好。
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摘要Abstract目录第一章 绪论1.1 硫酸铝的性质1.2 硫酸铝的用途1.3 氧化铝的性质1.4 氧化铝的用途1.5 硫酸铝的制备方法1.6 氧化铝的制备方法1.7 粉煤灰中提取氧化铝研究意义及现状1.7.1 石灰石烧结法提取粉煤灰中氧化铝1.7.2 碱石灰烧结法提取粉煤灰中氧化铝1.7.3 氟氨助溶法酸浸取粉煤灰中氧化铝1.7.4 从粉煤灰中提取氧化铝存在的问题1.8 本论文研究内容及意义1.8.1 本论文研究意义1.8.2 本论文研究内容第二章 实验室实验2.1 硫酸铝溶液浓缩2.1.1 常压浓缩2.1.2 减压浓缩2.2 硫酸铝结晶2.3 硫酸铝脱水2.3.1 引言2.3.2 掺加干式硫酸铝对脱水的影响2.3.2.1 实验原理2.3.2.2 制备无水硫酸铝2（SO4）3·18H2O脱水速率的影响'>2.3.2.3 无水硫酸铝掺加量对Al2（SO4）3·18H2O脱水速率的影响2.3.2.4 硫酸铝脱水现象试验2.3.2.5 硫酸铝溶液浓缩过程中添加无水硫酸铝2.3.2.6 对比实验2.3.2.6.1 高温脱水2.3.2.6.2 低温脱水2.3.3 浓缩硫酸铝溶液脱水2.3.3.1 实验2.3.3.2 结果及讨论2.3.3.3 产品分析2.3.4 脱水实验小结2（SO4）3煅烧分解'>2.4 Al2（SO4）3煅烧分解2.4.1 实验2.4.2 结果与讨论第三章 中试设计3.1 工艺流程3.1.1 工艺流程简述3.1.2 工艺流程图3.2 中试设备选择3.2.1 浓缩设备的选择3.2.2 结晶设备的选择3.2.3 脱水设备的选择3.2.4 分解设备的选择3.2.5 用三氧化硫制酸设备的选择3.2.6 其他设备选型3.3 中试车间布置3.3.1 平面布置图3.3.2 设备连接图第四章 中试试验4.1 各工序工艺条件4.1.1 浓缩工艺条件4.1.2 结晶工艺条件4.1.3 脱水工艺条件4.1.4 分解工艺条件4.1.5 用三氧化硫制酸工艺条件4.2 中试试验4.2.1 浓缩试验4.2.2 结晶试验4.2.3 脱水试验4.2.4 分解试验4.3 处理量4.4 产品分析检测4.4.1 产品化学成分分析4.4.2 产品分析第五章 经济效益分析5.1 物料衡算5.2 能量分析5.3 经济效益分析第六章 环境评价6.1 环境评价标准6.2 建设地区环境状况6.3 主要环境污染源、污染物排放状况及治理6.3.1 废气6.3.2 废水6.3.3 废渣6.3.4 噪音6.4 环境影响评价分析第七章 结论与展望7.1 结论7.2 展望参考文献致谢作者简介
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