【背景】硫酸铵法从粉煤灰中提取氧化铝优点是反应条件温和，反应温度不高，同时不需使用强酸，对设备的耐腐蚀性要求不高;成渣量少，并且得到的硅渣中SiO₂得以浓集，便于SiO₂的利用。缺点是硫酸铵、硫酸铝铵的熔点较低，反应过程中很快形成熔融状态，而且硫酸铵还易分解，分解后将无法与粉煤灰中Al₂O3反应，造成Al₂O₃的提取率不高。来自中国华能集团清洁能源技术研究院的张世鑫等研究人员利用硫酸铵、硫酸铝铵的熔点较低的特点，使反应物料在热反应釜中呈熔融态进行反应，并将反应后物料呈流动状态出反应釜送入浸取工艺。下图为热反应釜粉煤灰提取氧化铝系统示意。

 

　　系统运行说明：存储于粉煤灰仓、硫酸铵仓的粉煤灰和硫酸铵分别通过粉煤灰计量给料装置和硫酸铵计量给料装置按一定质量比送入反应釜内。物料送入反应釜内后，立即被周围的反应物料加热，热源由反应釜本体周围布置的加热装置提供;反应物料在反应釜搅拌装置的扰动下，迅速融入反应釜内维持的反应物料中;物料在反应釜内经过一定时间的反应，通过反应釜下部的排料阀排至浸取池，反应时间可通过排料阀进行控制;反应釜内良好的反应环境由反应釜搅拌装置、高速搅拌器来实现;反应物料送至浸取池后，在浸取池搅拌装置的搅拌作用下，物料中的金属离子迅速溶解并通过过滤器进入沉淀池;反应过程中产生的NH₃, 由NH₃吸收装置进行吸收制成氨水并送至浸取系统的沉淀池,进行金属元素提取利用。因而，本工艺具有投料方便、反应环境好、不易黏接、生产效率高、运行可靠性好、反应时间可控、易清理、便于观测等优点。

 

1—排污装置;2—温度测量装置;3—反应釜搅拌装置;4—反应釜本体(筒体、加热、保温);5—充气(布料)装置;6—下料口;7—硫酸铵计量给料装置;8—粉煤灰计量给料装置;9—粉煤灰仓;10—硫酸铵仓;11—安全阀;12—压力表;13—防堵阀;14—排气阀;15—清理阀;16—窥视装置;17—引风机入口调阀;18—引风机;19—NH3吸收装置;20—浸取池搅拌装置;21—沉淀池;22—过滤器;23—浸取池;24—排料阀;25—高速搅拌器

 

【来源】张世鑫，韩应，李力.热反应釜用于硫酸铵法粉煤灰提铝的可行性分析[J].洁净煤技术，2016，22(4)：34-37.