近年(nian)來，我國的煤(mei)(mei)電工(gong)業(ye)迅速發(fa)展的同時帶來了固體廢棄物粉煤(mei)(mei)灰(hui)排放(fang)量(liang)的急(ji)劇(ju)增(zeng)加，到 2007 年(nian)，我國粉煤(mei)(mei)灰(hui)的年(nian)排放(fang)量(liang)已(yi)超(chao)(chao)過 2 億(yi)噸，且仍在逐年(nian)增(zeng)加，累計堆存(cun)量(liang)超(chao)(chao)過25 億(yi)噸。大(da)量(liang)排放(fang)的粉煤(mei)(mei)灰(hui)既占用(yong)大(da)量(liang)土地，又對(dui)土壤，水資(zi)源和(he)空氣造成嚴重污(wu)染。因此(ci)，粉煤(mei)(mei)灰(hui)的綜合利(li)用(yong)已(yi)成為當務之急(ji)。

　　目前，粉(fen)煤(mei)(mei)灰(hui)已在建(jian)工，建(jian)筑等多個(ge)領域(yu)得(de)到應用(yong)，盡管用(yong)量(liang)較(jiao)大(da)，但(dan)其消化量(liang)遠(yuan)遠(yuan)趕不上排放量(liang)的增長，且屬于低附加值(zhi)，低技(ji)術含(han)(han)(han)量(liang)的粗放式利用(yong)。另一方(fang)面，粉(fen)煤(mei)(mei)灰(hui)中(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)有豐富的鋁(lv)(lv)、硅(gui)、鐵等有用(yong)元素，其中(zhong)(zhong)二氧化硅(gui)含(han)(han)(han)量(liang) 40 ～ 60%，氧化鋁(lv)(lv)含(han)(han)(han)量(liang) 17 ～ 35%，氧化鐵含(han)(han)(han)量(liang) 2 ～ 15%，從粉(fen)煤(mei)(mei)灰(hui)中(zhong)(zhong)把這(zhe)些有用(yong)物質提取出來，成為粉(fen)煤(mei)(mei)灰(hui)高值(zhi)化利用(yong)的熱點。而(er)當前粉(fen)煤(mei)(mei)灰(hui)高值(zhi)化利用(yong)主要集(ji)中(zhong)(zhong)在氧化鋁(lv)(lv)的提取方(fang)面。

　　國內外(wai)處理(li)(li)粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)大(da)致可分為(wei)堿(jian)法(fa)和酸法(fa)。上(shang)世(shi)紀六十年(nian)代(dai)，波蘭(lan)就利(li)(li)用(yong)堿(jian)石灰(hui)燒結(jie)法(fa)從粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)中提取(qu)氧化(hua)(hua)鋁(lv)，建成(cheng)了(le)(le)年(nian)產(chan) 5000 噸氧化(hua)(hua)鋁(lv)及 35 萬噸水(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)實驗工廠。我(wo)國安(an)徽省冶金研究(jiu)所和安(an)徽水(shui)(shui)泥(ni)研究(jiu)院在八十年(nian)代(dai)聯合(he)申報(bao)了(le)(le)由(you)石灰(hui)石燒結(jie)，碳(tan)酸鈉溶出從粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)中提取(qu)氧化(hua)(hua)鋁(lv)，殘(can)渣用(yong)于生產(chan)水(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)成(cheng)果，并(bing)通過了(le)(le)專家鑒定。雖然堿(jian)法(fa)處理(li)(li)粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)報(bao)道(dao)很多(duo)，但目前(qian)未見工業化(hua)(hua)的(de)(de)報(bao)道(dao)。其原因(yin)是(shi)堿(jian)法(fa)工藝冗長，設備投(tou)資大(da)，能耗高(gao)，成(cheng)本高(gao)，而(er)且(qie)產(chan)生的(de)(de)殘(can)渣量(liang)(liang)是(shi)粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)的(de)(de)數倍，殘(can)渣制成(cheng)的(de)(de)大(da)量(liang)(liang)水(shui)(shui)泥(ni)就地銷售困難，綜合(he)效益差，因(yin)而(er)阻(zu)礙了(le)(le)堿(jian)法(fa)在粉(fen)(fen)煤(mei)灰(hui)綜合(he)利(li)(li)用(yong)方面的(de)(de)應用(yong)。

　　與堿(jian)法相比，酸(suan)法處理(li)粉(fen)煤灰(hui)有明顯的(de)(de)優勢。酸(suan)法在有效提(ti)取(qu)氧化(hua)鋁(lv)的(de)(de)同(tong)時，可以(yi)得(de)到硅產品，進一步處理(li)后可制成(cheng)白炭(tan)黑而出售。酸(suan)法工藝設備投資小，能耗低(di)，成(cheng)本亦(yi)低(di)，殘渣量小，但(dan)是(shi)(shi)使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)反應(ying)設備制造有一定困(kun)難。再者，粉(fen)煤灰(hui)是(shi)(shi)經(jing)過高溫燃(ran)燒(shao)后形(xing)成(cheng)的(de)(de)細小微粒，其中(zhong)玻璃相與剛(gang)玉占到了(le)(le) 80% 以(yi)上，嚴重影響了(le)(le)粉(fen)煤灰(hui)與酸(suan)反應(ying)的(de)(de)活性。因此，需(xu)要改(gai)善粉(fen)煤灰(hui)與酸(suan)的(de)(de)反應(ying)活性以(yi)提(ti)高氧化(hua)鋁(lv)等的(de)(de)溶(rong)(rong)出率。文獻報(bao)道的(de)(de)較多(duo)的(de)(de)是(shi)(shi)在酸(suan)浸取(qu)反應(ying)中(zhong)添加(jia)(jia)助溶(rong)(rong)劑(ji)（如 NH4F 和 CaF），但(dan)溶(rong)(rong)出率仍比較低(di)，只(zhi)有 35 ～ 45%，資源利(li)用(yong)(yong)(yong)率低(di)，而且添加(jia)(jia)了(le)(le)對環(huan)境有污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)氟元(yuan)素(su)，引起了(le)(le)二(er)次污(wu)染(ran)(ran)。總之，當前粉(fen)煤灰(hui)的(de)(de)高值化(hua)利(li)用(yong)(yong)(yong)只(zhi)注重其中(zhong)鋁(lv)的(de)(de)提(ti)取(qu)，而忽視了(le)(le)其中(zhong)硅，鐵等元(yuan)素(su)的(de)(de)提(ti)取(qu)，很難以(yi)產生經(jing)濟效益。

　　一種粉煤灰處理方法，先將研磨后(hou)的(de)粉煤灰添加碳酸鈉進行(xing)(xing)焙(bei)燒(shao)，然后(hou)用水進行(xing)(xing)浸取(qu)，浸取(qu)液碳分后(hou)得(de)(de)到(dao)硅膠與氫(qing)氧化(hua)鋁(lv)(lv)；將得(de)(de)到(dao)的(de)硅膠與氫(qing)氧化(hua)鋁(lv)(lv)用鹽酸進行(xing)(xing)中和，過濾后(hou)得(de)(de)到(dao)硅膠，進一步處理(li)(li)，煅燒(shao)后(hou)得(de)(de)到(dao)白炭黑；將得(de)(de)到(dao)的(de)氯化(hua)鋁(lv)(lv)溶液進行(xing)(xing)蒸發濃縮，結晶得(de)(de)到(dao)氯化(hua)鋁(lv)(lv)晶體(ti)，并熱解(jie)該晶體(ti)獲得(de)(de)初(chu)氧化(hua)鋁(lv)(lv)；將初(chu)氧化(hua)鋁(lv)(lv)用拜耳法進行(xing)(xing)處理(li)(li)，得(de)(de)到(dao)冶(ye)金級氧化(hua)鋁(lv)(lv)和高鐵渣，高鐵渣可作為煉鐵的(de)原料。

　　與(yu)其它處理(li)粉煤灰的方法相比，本發明的優點有(you)（主要針對二(er)氧(yang)化硅含(han)量 40 ～60%，氧(yang)化鋁含(han)量 17 ～ 35%，氧(yang)化鐵含(han)量 2 ～ 15% 的粉煤灰，以(yi)上(shang)均為重量比）：

　　（1）本(ben)發明(ming)可(ke)將粉煤(mei)(mei)灰(hui)中的(de)硅、鋁、鐵(tie)等有用元素提(ti)取(qu)出來(lai)，并可(ke)得到冶金(jin)級氧化鋁，白炭黑等產品(pin)，產品(pin)附加值(zhi)高，經(jing)濟效(xiao)益好(hao)，從(cong)而(er)實現了粉煤(mei)(mei)灰(hui)的(de)綜合高值(zhi)化利用。

　　（2）本發(fa)明原料適應(ying)性(xing)廣，不(bu)受(shou)粉煤灰(hui)產地，化學成(cheng)分，燃燒方式等影響(xiang)，而且(qie)提(ti)取出的氧化鋁和硅膠(jiao)純度高(gao)，鋁，硅的提(ti)取率(lv)均可達 90% 以上，提(ti)取后的渣(zha)量(liang)不(bu)足粉煤灰(hui)量(liang)的十分之一。

　　（3）本發(fa)明過程(cheng)中所(suo)用(yong)(yong)的 CO2、酸、堿均可(ke)實現(xian)循環利用(yong)(yong)，無(wu)三廢污(wu)染，實現(xian)了粉煤(mei)灰的清潔(jie)化利用(yong)(yong)。

　　（4）本(ben)發(fa)明(ming)所(suo)涉(she)及到的技術均為(wei)冶金(jin)化(hua)工常用(yong)技術，而且一(yi)些技術和(he)設備已在(zai)工業(ye)化(hua)上應用(yong)，因此(ci)本(ben)發(fa)明(ming)技術風(feng)險小，是(shi)一(yi)個(ge)極具有產業(ye)化(hua)前景的粉(fen)煤灰綜合利用(yong)方(fang)法。