俄中专家联合提出燃煤电厂灰烬提取铝创新方法
2025-08-23 10:10
来源:俄罗斯科学院
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俄罗斯科学院维尔纳茨基地球化学和分析化学研究所(GEOKHI RAS)的专家联合俄中两国同行,提出了一种处理燃煤电厂灰烬并提取有价值金属铝的创新方法。该技术结合加压酸浸与离子交换溶液净化,为资源节约型经济带来新可能,研究成果已发表于权威期刊《分离与净化技术》。

从燃煤电厂灰渣中获取冶金氧化铝方案图解

全球每年燃煤电厂会产生约10亿吨灰烬,多数被随意堆放,占用土地且污染环境。而灰烬中氧化铝含量最高可达40%,是生产金属铝的关键原料。俄罗斯和中国作为最大铝生产国,自身铝土矿短缺,需从赤道国家(如几内亚、加纳)进口原材料。此项技术的发展,让利用粉煤灰作为铝的替代来源成为可能,可减少进口依赖并解决能源废物处理难题。

GEOKHI RAS开发的新方法包含三个关键阶段。初步磁选阶段,可去除高达34%的磁性部分铁,留下铝含量较高的非磁性部分(26.76% Al₂O₃ )。接着,用硫酸氢铵(NH₄HSO₄)和硫酸(H₂SO₄)的混合物在160 - 200°C下浸出,90分钟内可提取高达78%的铝,二氧化硅则留在固体残留物中。最后,使用离子交换树脂进行溶液净化,S957树脂能将铁浓度降低12倍(从27.2 mg/l降至2.2 mg/l),且保留了用硫酸再生树脂的可能性。

本文作者德米特里·瓦列耶夫在中国山东省枣庄市一家化工厂进行了中试。俄罗斯科学院地球化学与分析研究所吸附方法实验室首席研究员、博士德米特里·瓦列耶夫(Dmitry Valeev)解释道:“该技术经济潜力巨大,每处理一吨灰烬可产生11500卢布利润。该工艺能生产三种有价值产品:冶金氧化铝、含铁磁性部分以及适用于建筑材料或碳化硅基陶瓷的硅渣。从环境角度看,该方法可显著减少灰渣堆放量,将环境影响降至最低。”

目前,该技术已成功通过实验室测试,准备进入中试阶段,以在工业规模上测试参数。其多功能性不仅为灰渣处理开辟了前景,也为其他含铝原料(如赤泥、再生铝渣、高硅铝土矿或高岭土)的处理提供了可能,大幅扩展了潜在应用范围。

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