火电厂粉煤灰何时变身“大铝矿”
火电厂粉煤灰何时变身“大铝矿”
大唐国际粉煤灰火电厂
北极星电力网新闻中心 2013-4-15 11:07:44
所属频道: 火力发电 电建 节能环保 关键词: 大唐国际粉煤灰火电厂
大唐国际再生资源开发有限公司利用粉煤灰成功提取氧化铝。图为工人正将铝锭打捆。
从高铝粉煤灰中提取氧化铝，既能有效减少粉煤灰的环境污染，又能缓解我国铝土矿资源短缺问题。
然而，内蒙古西部地区生产的高铝原煤销往区外电厂分散掺烧，使得粉煤灰失去提取价值，相当于每年浪
费700万吨优质氧化铝资源，直接经济损失200多亿元。
今年全国两会期间，内蒙古代表团以全团建议的形式向全国人大提出，加快内蒙古电力外送通道建
设，实现高铝煤炭资源就地转化，建设煤电灰铝一体化循环产业基地，以充分挖掘高铝煤炭的经济价值，
有效提高资源综合利用效率，还可替代氧化铝和纸浆的进口。
粉煤灰中氧化铝含量超50%
高铝粉煤灰提取氧化铝示范项目进入商业化应用
3月下旬，记者来到位于内蒙古呼和浩特市托克托工业园区的大唐国际再生资源开发有限公司，站在
行政办公楼向东望去，远处是一条巨龙般又高又宽的大坝。
“那里堆放的就是大唐托克托火电厂产生的粉煤灰。”公司总工程师麻树春指着远处的尘土告诉记
者，过去，托电产生的大量粉煤灰主要的处理办法就是堆放，既占用土地，又污染环境。
现在，一边是堆积如山的粉煤灰，一边是码放整齐、光灿耀眼的成捆铝锭。如果不是麻树春介绍，
记者很难将两者联系在一起。
一个偶然的发现改变了粉煤灰的“命运”。2003年大唐托电1、2号机组投产后，烟气粉尘排放始终
达不到环保要求。清华大学煤清洁燃烧国家工程技术中心的孙俊民博士专程来到火电厂考察，系统采集了
燃烧的煤种和排放的各类粉尘样品，拿回清华分析，结果让人大吃一惊：常规粉煤灰中氧化铝的含量在30%
以下，大唐托电的粉煤灰中氧化铝的含量则高达54.77%，是国内外罕见的再生含铝矿物资源，可用于提炼
氧化铝和硅铝合金等有色金属产品。
从2004年开始，依托托克托工业园区高铝粉煤灰资源化利用工业试验基地，孙俊民带领他的科技创
新团队自主开发了预脱硅—碱石灰烧结法提取氧化铝联产活性硅酸钙的工艺技术路线；2006年完成实验室
实验，打通全部工艺流程，2008年完成工业化试验，2010年建成投产示范生产线，经过工艺设备改进优化，
现已实现安全稳定连续运行，开创了国内外粉煤灰提取氧化铝的先河。
2012年，大唐国际再生资源开发公司的“高铝粉煤灰提取氧化铝”示范项目通过验收，主要技术经
济指标接近或优于设计值，成为国内首个进入商业化阶段的高铝粉煤灰提取氧化铝项目。
麻树春介绍，在去年市场需求低迷、国内铝价持续走低的情况下，该项目共生产氧化铝3.8万吨，
消纳粉煤灰10万吨，电解铝等下游产品实现销售收入19亿元。
我国铝土矿对外依存度超60%
内蒙古的高铝煤炭是我国重要的铝土矿后备资源
在粉煤灰提取氧化铝技术从实验室走向商业化应用的同时，我国铝土矿的供应形势日趋紧张。
最新发布的《2012中国矿产资源报告》显示，截至2011年底，中国铝土矿查明资源储量为38.7亿
吨，2011年我国进口铝土矿4484万吨，对外依存度高达61.5%。
“我国的铝土矿储量仅占全球2.4%，而2012年原铝产量达到1988万吨，占全球40%以上。最近十
年来，随着原铝产量的扩张，国内铝土矿供应越来越难以保证，对国外铝土矿的依赖程度越来越高，而且
80%左右来自印尼。”如今已是大唐国际高铝煤炭研发中心常务副总经理、国家能源高铝煤炭开发利用重点
实验室主任的孙俊民不无忧虑地说。
居高不下的进口依存度和较高的集中度，使得我国铝土矿的保障异常脆弱。2012年5月6日，印尼
宣布包括铝土矿在内的14种矿产不能以原材料出口，并将于2014年全面禁止出口。从2012年6月起，我
国从印尼进口铝土矿锐减。同时，铝土矿的价格不断走高。
“如能充分利用粉煤灰提取氧化铝，不但可以缓解铝土矿供应紧张局面，而且对粉煤灰的综合利用
与发展循环经济有着重要的意义。”内蒙古自治区政协副主席、发改委主任梁铁城说。
内蒙古西部准格尔、土右、卓资山地区是我国特有的高铝煤炭资源富集地区，现已探明煤铝共存的
煤炭资源量500多亿吨，煤中氧化铝含量10%—13%，粉煤灰中氧化铝含量高达40%—55%，潜在高铝粉煤灰
资源量150亿吨，远远超过全国已探明铝土矿资源总储量，是我国重要的铝土矿后备资源。
内蒙古自治区能源局局长王秉军介绍，按照现在内蒙古准格尔煤田年产1亿吨高铝煤炭的产量，每
年可产生3000万吨高铝粉煤灰，全部转化可提取氧化铝1200万吨左右，折合铝土矿量约2500万吨，与
2010年我国进口铝土矿总量基本一致。根据准格尔煤田已探明的储量测算，高铝粉煤灰的蕴藏量达70亿
吨，可使我国铝资源保障年限延长50至60年。
高铝煤炭外运造成巨大浪费
就地转化、综合利用可造就我国最大“铝土矿”
尽管国家鼓励发展高铝粉煤灰提取氧化铝及相关产品，但目前内蒙古高铝粉煤灰仍没有得到有效利
用，年排放量已超过1200万吨，且每年以20%的速度递增。目前，历年积存量已超过1亿吨，不仅浪费了
大量土地，而且因位于京津地区的上风向，造成了严重的大气环境污染。
孙俊民表示，高铝粉煤灰生产氧化铝工艺属于新兴工艺，前期投资较大，希望国家在税收优惠等方
面出台扶持政策，以使产业能够更快更好地发展。
“高铝粉煤灰开发利用最大的困境在于原料的获取。”梁铁城认为，目前，内蒙古准格尔地区生产
的高铝煤炭，约2/3销往区外电厂分散掺烧，导致高铝粉煤灰失去提取氧化铝的经济价值。这就相当于每
年浪费700多万吨优质氧化铝资源，每年损失的直接经济价值就达200多亿元。
由于电力外送通道建设滞后，使内蒙古“窝电的烦恼”和南方部分地区“缺电的困扰”并存。在此
情况下，内蒙古的能源输出只能以煤炭外送为主，形成所谓“煤堵在路上，电窝在家里”的局面。
梁铁城算了一笔账，目前准格尔地区煤炭坑口价仅200元左右，而其中所含的氧化铝价值在300元
左右。销往区外6000多万吨高铝煤炭的销售收入约150亿元，如果能够将其全部就地转化，包括氧化铝加
工电解铝、副产活性硅酸钙、水泥熟料、外送电等，总销售收入约1570亿元，比单纯外销煤炭增加销售收
入1400亿元。
目前，内蒙古对高铝粉煤灰资源已采取了相应的保护措施，即维持1亿吨原煤产能暂不扩大，高铝
煤优先保障区内附近电厂的用煤。所有使用高铝煤的电厂要“定点燃烧、定点储存、定点转化、综合利用”，
构建高铝煤炭—火电—粉煤灰—提取氧化铝—电解铝及深加工—活性硅酸钙—建材等副产品的循环经济产
业链。
“对于外运的6000万吨煤，我们规划在高铝原煤产区新建火电装机2000万千瓦。”梁铁城说，加
上现有的1000万千瓦的装机，区域内总装机达到3000万千瓦，实现1亿吨高铝煤炭全部就地转化，达到
粉煤灰全部资源化、高附加值利用，固体废弃物零排放的目标，真正成为我国最大“铝土矿”。
今年3月1日，由国家发改委等十部委联合发布的《粉煤灰综合利用管理办法（修订版）》正式开
始实施。《办法》明确提出鼓励发展高铝粉煤灰提取氧化铝及相关产品，并要求相关部门支持粉煤灰大掺
量、高附加值关键共性技术的自主创新研究。
高铝煤炭除了可以提取氧化铝，提取时产生的副产品活性硅酸钙也具有很高的经济价值，已在造纸
生产线上得到实践验证。活性硅酸钙用于造纸行业，可相应减少30%的纸浆。
用烧结法从粉煤灰中提取氧化铝产生的硅钙渣，可以作为生产水泥的原料，只要配套建设水泥厂，
在提取氧化铝过程中产生的废渣就可以充分利用，真正做到吃干榨尽。
大型粉煤灰钢板仓在火力发电厂的应用
大型粉煤灰钢板仓在火力发电厂的应用摘要 :电能作为日常生产生活中重要的能源，目前正处于我国经济改革的关键时期，对火力发电厂也提出了更高的要求。
火力发电厂的整体能耗较多，要加强内部的资源整合，构建完善的技术规范，优化大型钢板仓储的工艺类型、关键技术、输送方式，合理优化各项工艺单元，结合工程实例进行方案比选，确保整体工艺设计的可行性和可靠性，提高整体的作业效率。
关键词: 大型粉煤灰钢板仓、火力发电厂、应用引言：煤粉灰的市场需求量与季节有着密切的联系，当热电厂在冬季运行时，整体的载荷较大，煤粉灰的产量也会增大，而此时市场对煤粉灰的需求较小，电厂无法进行大量储存，为了保证主机的运行，经常会低价处理，直接影响了火力发电厂的经济成本。
一、大型粉煤灰钢板仓的概况火力发电厂在发电过程中产生的煤粉灰产量巨大，据数据统计，目前全国的煤粉灰含量高达5.4亿吨煤，直接提高了火电厂的仓储成本。
粉灰的储存和后续的循环利用是保证电厂连续生产的一个重要环节，为了避免煤粉煤灰的大量堆积，大型粉煤钢板仓应运而生。
因此作为火电厂应该实现资源与环境的协同利用，降低整体的生产成本。
在实际作业过程中要引入新先进的电除尘、分选设备，避免生产过程中给环境加强整体的仓储管理机制，不断优化工艺流程，明确作业过程中存在的问题。
煤粉灰主要由硅铝玻璃、微晶矿物颗粒和未完全燃烧煤炭颗粒组成，其主要的化学成分包括氧化硅和氧化铝，因此作业人员在实际作业过程中要加强对于粉灰化学性质的研究。
大型粉煤灰钢板仓由基础、仓体、出料系统和自动控制体钢四个部分共同组成。
按照钢板仓结构不同可以分为螺旋式、焊接式和装配式。
下面主要介绍焊接式钢板仓和螺旋式钢板仓。
（一）螺旋式钢板仓螺旋式钢板仓整体的搭建较为简单，可以在现场直接施工，仓体先在地面安装，在进行塔吊作业，弯折线速度可以平均达到5米每分钟。
在实际施工过程不需要借助手脚架进行作业，整体而言工期较短，螺旋式的钢板仓全过程采用优质的镀锡薄钢板制成，建成后一般不需要再次涂抹油漆，后续的维修费用较低。
关于火力发电厂粉煤灰资源的综合利用工艺的分析
关于火力发电厂粉煤灰资源的综合利用工艺的分析摘要：火力发电厂煤炭在燃烧后产生了大量的粉煤灰，严重的污染着环境，如何提高粉煤灰的综合利用是现实中急需解决的问题。
本文阐述了粉煤灰在建筑、农业和环境保护等方面的利用工艺，提出了提高粉煤灰综合利用的的建议。
关键词：火力电厂；粉煤灰；综合利用传统的煤炭火力发电在我国有着广泛的应用，火力发电厂在给社会提供电力资源的同时，也造成了大量的粉煤灰给环境带来了污染。
在可持续发展和资源综合利用的前提下，对粉煤灰资源的综合利用工艺进行探讨是促进其发展的重要途径。
一、粉煤灰的产生及其性质粉煤灰是火力发电厂产生了一种工业废弃物，它是由煤粉在粉煤炉中经过1100-1500℃的高温悬浮燃烧之后，由原煤中不燃烧的粘土质矿物质发生熔融、氧化等变化，在表面张力的作用下形成的细小液滴，经急速冷却后形成1-50nm 粒径的球形颗粒，经除尘器收集从粉煤炉排出，排放到储灰场储存。
一吨煤炭燃烧后大约产生250㎏的粉煤灰。
我国火力发电的比例较高，占总发电量的80%，相应的每年产生2亿多吨粉煤灰，且综合利用率较欧美国家很低，粉煤灰占用土地，污染环境，成为一大社会问题。
粉煤灰的主要化学成分是SiO2和AL2O3，颜色为灰色或灰黑色，不燃烧，与水调和后本身不会硬化或硬化极为缓慢，强度很低，在Ca(OH)2中变化明显，硬化较快。
当水泥与水接触时产生水合作用，其中生成Ca(OH)2，因此，粉煤灰可与水泥搭配使用，在建筑业中应用。
二、目前粉煤灰综合利用的主要工艺1、做建筑材料1.1与水泥混合使用粉煤灰本身与水混合并不硬化，但与气硬性石灰混合，加水之后可以硬化，具有一定活性，于是作为水泥的混合材料得到了广泛的利用。
用粉煤灰作为水泥的混合材料，即可以生产出硅酸盐水泥，还可以生产出粉煤灰水泥。
按照相关的标准，在硅酸盐水泥的生产中可以加入10%的粉煤灰，在粉煤灰水泥的生产中可加入20%-40%的粉煤灰作为混合材料，既可以实现变废为宝，又可以增产水泥，降低成本和改善水泥的性能。
粉煤灰综合利用
粉煤灰综合利用火力发电厂排放的粉煤灰是当今社会最大的污染源之一。
粉煤灰是一种固体废弃物,同时也是一种可利用的资源,用则为宝,弃则为害,所以实施粉煤灰综合利用不仅是国家资源综合利用的重要组成部分,并且是电力生产可持续发展的必由之路。
粉煤灰的综合利用的途径主要是用于回填,筑路筑坝,建材砖瓦,水泥混粘土,砂浆粉,提取有用元素等。
只用于这些方面还远远不够,所以粉煤灰综合利用亟待寻求新途径,扩大用灰面,提高利用率。
一、粉煤灰的化学组成燃料煤由有机物及无机物共同组成。
有机物主要成分为碳、氢及氧；无机物主要成分为高岭石、方解石和黄铁矿。
无机物经燃烧后成灰渣，其主要成分为硅、铝、铁氧化物及一定量的钙、镁、硫氧化物。
粉煤灰的元素组成为（质量分数）：O 47.83，Si 11.48～31.14，Al 6.40～22.91 ，Fe 1.90～18.51，Ca 0.30～25.21，K 0.22～3.10，Mg 0.05～1.92，Ti 0.40～1.80，S 0.03～4.75，Na 0.05～1.40，P 0.00～0.90，Cl 0.00～0.12，其他0.50～29.12。
二、粉煤灰的物理化学特性粉煤灰是从发电厂等煤燃烧的烟气中收集下来的细灰，是一种大小不等，形状不规则的粒状体，一般为银灰色和灰色，颜色较黑的粉煤灰含碳量较高，粗颗粒所占的比例较大。
粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5～300μm[3]。
粉煤灰的物理性质见表1。
表1粉煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3 3种成分占70%以上，CaO和MgO量较小，CaO和MgO的含量随原煤的组成和产出时代不同而变化，一般在0.2%～10%之间变动。
粉煤灰主要由非晶态玻璃相构成，其中石英为主要结晶相。
粉煤灰中矿物状态的构成比率受炭质和燃烧冷却条件控制，其pH值可从弱碱性向强碱性过渡三、粉煤灰的环污染境由于我国燃烧用煤含灰分较高，所以排出的粉煤灰量很大，粉煤灰的产生主要集中在火电厂和大型工矿企业的动力锅炉上。
粉煤灰提取氧化铝
粉煤灰提取氧化铝机理：将AI2O3与CaCO3烧结成铝酸钙，再用Na2CO3溶液浸出铝酸钙成为NaAIO2。
原材料：➀、该法用的粉煤灰AI2O3应大于30%其AI2O3与SiO2之比为0.5以上➁、含钙材料用石灰石，能耗高但可提供CO2供本系统用。
➂、碳酸钠。
配制及粉磨:粉煤灰与石灰石按比例加入到球磨机中粉磨至一定细度通常控制在4900孔/cm2的筛余量10%以下。
烧结温度：1320-1400℃粉化：熟料在冷却过程中晶相发生急剧转变体积膨胀10%因此能自行粉化成一定细度。
溶出：自行粉化成一定细度的熟料与一定浓度的碳酸钠溶液混合，在一定的时间内使熟料中的铝酸钙转变成水溶液的偏铝酸钠。
过滤：过滤出原硅酸钙滤渣洗涤后烧结水泥用，得到NaAIO2粗液。
得到的NaAIO2粗液按常规的氧化铝生产方法生产。
工艺描述：处理粘土，页岩，煤矸石，煤灰一类丰富的含铝资源，采用石灰烧结法，有许多优点。
石灰烧结法用于处理含铁很低的原料。
它们的优点是原料丰富，炉料不需配碱，碱溶液只在湿法过程中循环，熟料可以自动粉化，溶出钙渣可用以经济地制取水泥。
它们的缺点则是烧结温度高，熟料及其溶液中的AI2O3含量低，而Na2Oc含量高，物料流量大。
一、烧结：在烧结过程中，应使炉料中的AI2O3和SiO2分别转变为CA,C12A7和C2S。
C2AS+熔体=CA+C2S的反应温度为1380℃。
熔体=C2S+CA+C１２A７的共晶温度为1335℃。
组成为CA+2C２S的熔体和组成为C１２A７+14C２S 的熔体的结晶过程是不同的，前者熔体冷却时先结晶出C２S,再析出CAS共晶。
继续冷却时熔体成分沿着C２S+C２AS 的共晶线改变,２S+C２发生熔体+C２AS→CA+C２S包晶反应。
反应完成后，C２AS消失，熟料由CA+C２S组成。
如果冷却太快反应来不及完成，熟料中将留C２AS,它不与碳酸钠溶液反应，AI２O３的溶出率因而降低。
后者熔体冷却时初晶也是C２S，继续冷却时析出C２S+C１２A７共晶然后熔体再沿二元共晶线变化达到共晶点后全部凝固成由C２S+C１２A７+CA所组成的熟料，其中AI２O３全部是可由Na２CO３溶液溶出的。
以粉煤灰为原料制备高纯氧化铝
当前，我国在对粉煤灰进行利用的过程中，主要的应用领域在建材方面，以此在利用价值方面，始终面临着使用剂量有限的问题。
在进行使用的过程中，基本上采用的为石灰石烧结法、酸浸取法，可以有效的在反应的过程中，提取粉煤灰当中的氧化铝成分，但是实际的效率较低，以此在本文的分析过程中，就针对粉煤灰的综合利用进行了相应的研究，以此提升氧化铝的实际提取效果。
一、实验工艺1.实验原料在本文的研究过程中，所采用的粉煤灰，是来自于某省份的电厂，其粉煤灰当中的含铝以及含硅成分都比较高，而其他的元素含量较少，以此有着较高的利用价值。
在本文的实验当中，选择使用硫酸铵、硫酸以及氨水，进行分析纯。
而在实验当中使用的水，都是二次蒸馏水。
2.实验内容在粉煤灰使用的过程中，需要将其磨细活化，而在通过这样的活化处理之后，就马上与硫酸铵进行一定比例的混合，需要在行星磨当中进行磨混处理。
之后将充分研磨之后，就可以有效的在进行高温下的煅烧处理。
之后在完成了煅烧之后，便可以取出，加入一定量的硫酸。
并保持在90摄氏度的环境下，进行浸入4个小时左右。
之后需要进行过滤处理，将其28%的氨水加入其中，以此将pH值调整为2.接着继续搅拌12个小时左右。
这样就可以过滤出固体，之后再将其冷风吹干，进而进行XRD方面的具体分析。
之后将其冷却到室温的时候，就可以滤出晶体，之后在将其试验重复三次之后，就可以得到纯净度较高的硫酸铝铵中间体。
在本实验当中，采用的是化学滴定分析法，对其溶液当中的铁离子、硅离子进行含量测定的过程中，采用的是光度法进行测定。
而在中间体进行分析的过程中，是采用热重失重的方式进行分析，进而充分的对其分解条件进行分析。
二、结果分析在本文的实验过程中，需要在最佳的条件下，进行烧结混合料。
之后发现，其粉煤灰当中的氧化铝，在提取率方面，达到了95%左右的效果，而在烧结之后，在进行浸入以及之后的pH值调节之后，使得氧化铝的纯净度，可以达到大于99.9%的程度。
浅析粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程
浅析粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程粉煤灰中提取氧化铝是一种很有潜力的资源利用技术，可以将废弃的粉煤灰转化为有价值的氧化铝产品。
在浅析粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程中，主要涉及到以下几个关键步骤：1. 原料准备粉煤灰是一种煤燃烧后产生的固体废弃物，需要经过预处理才能用于提取氧化铝。
首先将粉煤灰进行干燥处理，以去除其中的水分。
然后使用磁选技术将其中的铁矿物质去除，以提高后续氧化铝的纯度。
2. 碱法浸出粉煤灰中的氧化铝主要以氢氧化铝的形式存在。
碱法浸出是将粉煤灰与碱性溶液反应，使氢氧化铝溶解于溶液中，其他杂质则沉淀下来。
一般使用氢氧化钠或氨水作为溶液，反应后得到含氧化铝的溶液。
3. 铝盐析出将碱法浸出得到的含氧化铝溶液进行酸碱中和反应，使得氢氧化铝析出为氧化铝沉淀。
常用的酸碱中和剂有硫酸和硫酸铵等。
在反应过程中，需要注意溶液的酸碱度、温度和搅拌速度等条件，以确保氧化铝的析出效果。
4. 氧化铝的焙烧提取得到的氧化铝沉淀需要进行焙烧处理，以去除其中的水分和有机物质。
焙烧条件通常为高温、长时间、氧气氛围下进行。
焙烧过程中，需要控制温度和时间，以避免氧化铝颗粒的烧结和过度燃烧。
5. 粉碎和选粒焙烧后的氧化铝沉淀需要进行粉碎和选粒处理，以获得所需的氧化铝粉末。
可以使用机械研磨或者湿法研磨等方法进行粉碎，然后使用筛网或离心分离等方法进行粒度分选，获得所需的颗粒大小。
以上就是粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程的主要步骤。
在实际操作中，还需要结合具体的粉煤灰性质和目标产品要求，进行工艺参数的调整和优化，以提高氧化铝的提取率和品质。
此外，还需要考虑废弃物的处理和环境保护等问题，以实现资源化利用和可持续发展。
一种粉煤灰中生产氧化铝的新技术
一种粉煤灰中生产氧化铝的新技术梁奇雄【摘要】本文介绍了粉煤灰目前的利用情况,指出了提取氧化铝的生产价值和发展前景,比较了国内外常用的粉煤灰生产氧化铝的方法,提出了一种利用粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法生产氧化铝的方法,其独特的工艺路线为粉煤灰与碱液混匀后在高温高压下进行脱硅,使脱硅后的粉煤灰A/S提高到与低硅铝土矿A/S相近的范围,然后采用传统的烧结法工艺处理粉煤灰提取氧化铝,工艺过程科学,使得提取出的氧化铝纯度更高.如果该方法能够被广泛应用,不仅可使粉煤灰变废为宝,而且可减轻国家对铝的进口依赖.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2014(033)010【总页数】5页(P121-125)【关键词】氧化铝;粉煤灰;碱法;预脱硅【作者】梁奇雄【作者单位】内蒙古化工职业学院化学工程系,内蒙古呼和浩特010070【正文语种】中文【中图分类】TQ133.1粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是目前燃煤电厂排出的主要固体废物。
我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2 等。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。
大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害[1-8]。
每年储存粉煤灰需要占用大量的耕地和消耗巨额资金，目前全国平均粉煤灰综合利用率约27 %，所以开发利用粉煤灰是功在当代利在千秋的事情。
目前我国主要将粉煤灰用作筑路材料、掺烧粘土砖、掺入混凝土、掺灰生产水泥、生产氧化铝，目前国内提取氧化铝的研究较多，大多数仍处于实验室阶段，国外虽有先例，但因为单位产品熟料量大，能耗高及其他因素，收效甚微，因此，本文提出了一种粉煤灰的预脱硅碱石灰烧结法生产氧化铝。
1 传统粉煤灰生产氧化铝的方法虽然在粉煤灰中提取氧化铝做了很多工作[9-14]，但大多数目前已经停产，决定国内一些相关研究最终能否成功转为工业化生产主要有两方面技术问题：（1）工厂工艺设计（包括工艺流程、工艺布置、设备选型等）。
年产24万吨粉煤灰提取硅铝合金项目
项目背景：粉煤灰是煤炭燃烧后产生的一种废弃物，其中含有大量的二氧化硅和铝氧化物。
由于其成分的特殊性，粉煤灰可以用于生产硅铝合金。
硅铝合金具有耐腐蚀、耐高温、强度高等优点，广泛应用于钢铁、航空航天等行业。
项目描述：本项目旨在利用年产2.4万吨粉煤灰，建立一条粉煤灰提取硅铝合金的生产线。
项目内容包括原材料准备、生产设备选型、生产工艺设计等。
通过有效利用粉煤灰资源，实现资源再利用，同时满足市场对硅铝合金的需求。
项目计划：1.原材料准备阶段-采购 2.4万吨粉煤灰，并进行初步筛选和分类，以确保原料的质量。
-进行化学分析，确定粉煤灰中二氧化硅和铝氧化物的含量。
2.生产设备选型-根据生产规模和工艺要求，选购适用的硅铝合金生产设备。
-设计生产线布局，确保设备之间的协调运作。
3.生产工艺设计-基于原材料的特性和设备的选型，设计出合适的生产工艺流程。
-确定各个工艺步骤的参数和操作条件，以保证产品的质量和产量。
4.设备安装和调试-安装硅铝合金生产设备，确保设备安全稳定运行。
-进行设备调试，验证整个生产线的工艺流程和运行效果。
5.生产运营-生产运营阶段，按照工艺流程进行生产操作，分离提取粉煤灰中的二氧化硅和铝氧化物。
-根据产品的需求进行制粒、包装等工序，确保产品的质量和出货量。
6.质量监控-建立严格的质量监控体系，对产品进行质量把控和监测。
-根据质量检测结果，及时调整生产工艺参数，以达到产品质量的稳定性。
项目目标：1.实现年产2.4万吨粉煤灰提取硅铝合金的生产。
2.保证产品质量达到标准要求。
3.降低粉煤灰的环境污染，实现资源再利用。
4.通过产品销售实现经济效益。
项目预算：包括原材料采购费用、生产设备购置费用、生产线建设费用、人员工资、设备维护费用等。
具体预算可根据实际情况进行编制。
项目风险：-原材料供应风险：粉煤灰的供应是否稳定，是否能满足项目需求。
-市场需求风险：硅铝合金市场需求是否稳定，产品销售是否畅通。
-技术风险：生产工艺是否可行，设备是否能有效提取粉煤灰中的二氧化硅和铝氧化物。
粉煤灰
• 粉煤灰中虽然含有大量的铝硅酸盐玻璃体, 但 是其中[SiO4]4- 聚合度很高, 结构致密, 化学性 质稳定, 其火山灰活性大部分是潜在的, 活性发 挥的速度非常缓慢。 有资料显示, 粉煤灰∶Ca (OH )2= 3∶1的体系, 7 d 反应程度只有1.5%~ 3% , 180 d 反应程度只有7%～ 20%. 经过1 a 水化的粉煤灰水泥,粉煤灰颗粒也只有1/3 参加 了水化。 因此, 必须加以激发, 才能充分发挥 粉煤灰的潜在活性。粉煤灰活性的激发常用的 方法有物理激发、化学激发和高温激发等方法。
• 粉煤灰的化学活性来源于玻璃态的颗粒(多孔玻 璃体和玻璃珠) 中可溶性的SiO2、Al2O3 等活性 组分, 活性SiO2、Al2O3在有水存在时, 可以与 Ca(OH)2 反应, 生成水化硅酸钙(C—S—H) 和水 化硅酸铝(A —S—H) :
mCa(OH)2+SiO2+nH2O→mCaO·SiO2· 2O nH mCa(OH)2+Al2O3+nH2O→mCaO·Al2O3· 2O nH
• 粉煤灰与水泥相比,“先天性缺钙”, 其中CaO 含量一般小于10% , 而后者却超过60%. Ca2+ 是形成胶凝性水化物的必要条件, 所以在所有 的激发方法中, 首先必须提供充足的Ca2+ 。
粉煤灰-石灰-水系统的反应可以用类似“缩核”反应的 模型来描述:
• 第一阶段, 表面接触反应. 粉煤灰颗粒表面的活性SiO2、 Al2O3 溶出, 与来自Ca (OH)2 的Ca2+ 在颗粒表面发生 水化反应, 形成水化层, 水化层将粉煤灰颗粒包裹起来, 阻止进一步反应。 • 第二阶段, 体系溶液中的Ca2+吸收能量，扩散穿过水 化层. 这一阶段反应速率主要受Ca2+ 的扩散速率影响。 影响Ca2+扩散速率的因素有反应环境的温度、表层水 化物的结构以及形态和粉煤灰自身的物理化学性能。
【行业展望】大唐集团攻克粉煤灰提取氧化铝难题
【行业展望】大唐集团攻克粉煤灰提取氧化铝难题中国工业固废网致力于打造工业固废综合利用领域专业的信息集成平台、产业咨询平台、科技成果转化平台、科技协同创新平台、投融资平台、区域工业固废综合治理系统平台。
点击“工业固废网”关注我们哦~中国工业固废网讯：日前，国家工信部委托中国循环经济协会在北京组织专家，对中国大唐集团自主开发的高铝粉煤灰年产20万吨氧化铝示范项目及其循环产业链进行了综合评价，认为该成果总体技术成熟，达到国际领先水平，具有产业推广价值。
专家组评价认为，粉煤灰提取氧化铝是世界性难题，国内外无可借鉴先例。
该项目突破了传统粉煤灰利用的思路，自主开发了“预脱硅－碱石灰烧结法”粉煤灰提取氧化铝多联产工艺技术，建成投产的世界首条粉煤灰年产20万吨氧化铝多联产示范生产线，已连续运行6年。
高铝粉煤灰含有丰富的铝资源，可达到70%左右的三氧化二铝，曾经让我们的邻国垂涎三尺。
高铝煤矸石也含有可观的铝资源，能够达到50%左右的三氧化二铝，同样是不可忽视的。
这个项目以高铝粉煤灰提取氧化铝为核心，相继开发了冶金级氧化铝、氢氧化铝、金属铝、铝材、铝合金轮毂等十几种上下游产品，形成了高铝粉煤灰—氧化铝—电解铝—铝合金及制品—硅钙副产品深加工的循环经济产业链。
我们热切盼望大唐国际高铝煤炭研发中心能够再接再厉，继续开发出高铝煤矸石提取氧化铝的技术与设备。
我国是世界第一铝生产与消费大国，目前氧化铝和电解铝的产量均超过世界的50%，已查明铝土矿资源储量为32亿吨，资源保障年限仅20年左右。
我国已探明高铝煤炭储量达319亿吨，其中高铝粉煤灰的蕴藏量达90多亿吨，高铝煤矸石也在75亿吨以上，可使我国铝资源保障年限延长60年。
（李筱卿）1大宗工业固废综合利用先进技术、装备征集为加快推进科技成果转化，促进产业发展，中国工业固废面向全国征集尾矿、粉煤灰、煤矸石、钢铁冶金渣（高炉渣、钢渣、铁合金渣、含铁尘泥）、有色冶炼渣（赤泥、铜渣、铅锌渣、镍渣等）、化工废渣（硫酸渣、工业副产石膏、铬馇、碱渣等）等工业固废综合利用先进适用技术与装备。