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文檔簡介
1、粉煤灰是由燃煤電廠產(chǎn)生的固體廢棄物。近年來,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,粉煤灰的排放量急劇增長,由于得不到適當(dāng)?shù)奶幚?,大量粉煤灰累積堆放,對環(huán)境和經(jīng)濟造成嚴重影響。因此,對粉煤灰進行有效的綜合利用,是消除它對環(huán)境和經(jīng)濟消極影響的根本途徑。 粉煤灰中含有很多有用的物質(zhì)可以回收利用,其中氧化鋁的含量一般可達到20%~35%,最高可達50%左右,可代替鋁土礦成為一種很好的生產(chǎn)氧化鋁的資源。采用石灰燒結(jié)法從粉煤灰中提取氧化鋁成本比較高,但是假
2、如能避開昂貴的燒結(jié)過程直接利用石灰燒結(jié)法的后半段流程提取氧化鋁,那么就可以建立一條廉價的從粉煤灰中提取氧化鋁的新流程。 粉煤灰中存在的化合物主要是氧化鋁、氧化鈣及二氧化硅,因此,準(zhǔn)確的Al2O3-CaO-SiO2三元系的相圖對研究氧化鋁的生產(chǎn)工藝無疑起著非常重要的作用。鑒于采用普通的實驗方法很難測定三元系的平衡相圖,所以本文采用當(dāng)今國際上通用的相圖計算方法——CALPHAD,利用ThermoCalc、FactSage及Pand
3、at熱力學(xué)軟件計算與評估了Al2O3-CaO-SiO2三元系的1150℃、1250℃、1350℃、1400℃和1450℃的等溫截面圖,同時結(jié)合計算與評估的相圖,再通過相圖的實驗研究,來驗證相圖的準(zhǔn)確性。 計算結(jié)果表明ThermoCalc和FactSage計算出來的等溫截面圖存在一些差異,主要原因是由于兩個軟件數(shù)據(jù)庫中的鈣黃長石(Ca2Al2SiO7)的吉布斯自由能的數(shù)值相差了二十幾千焦,由此導(dǎo)致了相平衡計算結(jié)果的不一致。鑒于兩
4、個軟件對于這個三元相圖中是否存在Ca12Al14O33這一相也有差異,本文采用實驗方法進行驗證,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在該三元系中實際存在Ca12Al14O33這一相,Al2O3-CaO-SiO2三元系的等溫截面圖需要結(jié)合兩個軟件的計算來評估,得出合理的結(jié)論。 綜合三個軟件計算及實驗驗證的相圖,在實驗室模擬了從粉煤灰中提取氧化鋁的生產(chǎn)流程,本文發(fā)現(xiàn)直接利用石灰燒結(jié)法的后半段從粉煤灰中提取氧化鋁的新流程是可行的,可以成為一種高附加值綜合利用
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