高钙粉煤灰脱钙试验研究.pdf

1、粉煤灰综合利用F L Y A S HC O 唾嗵强I E N S I V EI 册，I Z A T I O N2 0 1 5N O 5高钙粉煤灰脱钙试验研究E x p e r i m e n t a ls t u d yo fD e c a l c i l i c a l i o no fm g hC a l d u mF l yA s h肖景波，陈居玲，夏娇彬(南阳东方应用化工研究所，河南南阳4 7 3 0 0 0)摘要：对高钙粉煤灰中硫酸钙相转化及钙脱除工艺进行了研究，确定了高钙粉煤灰脱钙最佳工艺条件。试验以碳酸氢铵为硫酸钙相转化剂，以硝酸为钙脱除剂，在优化工艺条件下，相转化过程硫酸钙转化

2、率8 3 2 5，硅带损率1 7 1；脱钙过程钙脱除率8 8 2 2，铝、铁无带损；对脱钙后所得硝酸钙溶液进行蒸发收得四水硝酸钙，钙回收率9 5。关键词：高钙粉煤灰，脱钙，研究中图分类号：T U 5 2 8 0 4 1文献标识码：A文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 5)0 5-0 0 4 1-0 5高钙粉煤灰主要有两个来源，一是火力发电厂采用次烟煤或褐煤为动力煤燃烧后排放的灰渣，二是一些电厂采用钙法脱硫工艺，向燃煤掺加一定量的石灰石，经炉内高温燃烧后排放的灰渣。高钙粉煤灰中钙含量按氧化钙计在1 5 一3 6 之间，含硅、铝相对较低，分别在2 2 一3 3 和1 2 一1 8

3、 之间，同时还含有一定量的硫。这不仅使其在低层次领域的应用受到限制，而且也增加了在以石灰石焙烧法、碱石灰焙烧法、碳酸钠焙烧法、预脱硅碱石灰焙烧法、硫酸铵焙烧法、酸法、酸碱联合法等方法对其处理制备硅、铝化合物的难度，如硅钙残渣量大、物耗高等。为了消除钙对高钙粉煤灰综合利用的影响，我们进行了高钙粉煤灰脱钙试验研究。1 试验原理研究结果证明，粉煤灰中的钙以氧化钙和硫酸钙2 种物相并存于粉煤灰中。由于氧化钙和硫酸钙的物性特征不同，在无机酸中的溶解性具有重大差异，由此造成粉煤灰中钙元素脱除的困难。较适宜的粉煤灰脱钙工艺为盐酸、硝酸浸溶法。以盐酸或硝酸处理粉煤灰，氧化钙转化为氯化钙或硝酸钙进入液相，硫酸钙

4、以原物相留存于固相中，成为处理后粉煤灰的主要化学组成之一。这虽然在一定程度上降低了粉煤灰中钙的含量，但钙脱除率较低，残留的收稿日期：2 0 1 5 0 6 0 2硫酸钙会对后续处理，尤其是碱溶造成不利影响。要最大限度地脱除粉煤灰中的钙，就应首先使其中的硫酸钙转化为可与盐酸或硝酸反应的其它钙化合物，然后再以盐酸或硝酸为脱除剂将其去除。试验采用相转化工艺，以碳酸钠、碳酸氢铵或氢氧化钠为转化剂，首先将粉煤灰中的硫酸钙转化为可与盐酸和硝酸反应的碳酸钙或氢氧化钙，然后以盐酸或硝酸为钙脱除剂，使粉煤灰中的碳酸钙或氢氧化钙转化为易溶的氯化钙或硝酸钙，再经分离收得氯化钙或硝酸钙溶液，同时收得脱钙后粉煤灰滤饼。

5、将氯化钙或硝酸钙溶液浓缩，结晶收得氯化钙或硝酸钙，脱钙后滤饼用于制备硅、铝、铁化合物。2 试验2 1 试验仪器5 0 0 L 烧杯，1 0 0 0 m L 烧杯，J J 精密定时电动搅拌器，l k W 电加热炉，1 5 0 0 m l 抽滤瓶，直径1 5 e m 布什漏斗，恒温干燥箱，电子天平。2 2 原料与试剂粉煤灰：由河南新乡心连心化肥股份公司提供，化学组成：C a O3 3 5 3；S 0 4 2 8 5 3；A 1 2 0 31 7 0 5；S i 0 23 2 8 9；M g O2 0 0；F e 2 0 33 2 9。试剂：碳酸氢铵(A R)，碳酸钠(A R)，盐酸(A R)，硝酸

6、(A R)，钙指示剂(指示剂)，E D T A(A R)，铬黑T(指示剂)，偶氮氯膦(指示剂)等。4】2 0 1 5N O 5粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M 呼R E I I E N S I V EU T。I Z A T I o N2 3 分析方法粉煤灰成分分析：参照G B T 2 7 9 7 4 2 0 11 建材用粉煤灰及煤矸石化学分析方法，其中，钙、镁、铁分析采用E D T A 滴定法；二氧化硅分析采用氟硅酸钾容量法；铝采用乙酸铅反滴定法；S O。2 一分析采用偶氮氯膦一钡容量法1。2 4 试验过程称取1 0 0 9 高钙粉煤灰于5 0 0 m L 烧杯中，加入一定量的水搅拌成浆，然后加转化剂，在一定温度条件下搅拌反应一段时间后过滤，加适量水洗涤。分析滤饼中硫酸根及硅含量，考察硫酸钙转化率及硅带损率。将相转化后滤饼与水混合，搅拌成浆，加计算量的钙脱剂，保温反应一段时间后过滤、洗涤，收得含钙溶液和脱钙后滤饼。分析滤饼中氧化钙及铝、铁含量，考察钙脱除率及铝、铁带损率。3 结果与讨论3 1 粉煤灰中硫酸钙物相转化3 1 1 转化剂种类与用量对硫酸钙转化率及硅带损的影响称