近(jin)年(nian)来，我(wo)国(guo)的煤电工业迅(xun)速发展的同时(shi)带来了固体(ti)废弃物粉(fen)煤灰排(pai)(pai)放量(liang)的急剧增(zeng)加，到 2007 年(nian)，我(wo)国(guo)粉(fen)煤灰的年(nian)排(pai)(pai)放量(liang)已超(chao)过(guo) 2 亿吨(dun)，且仍在逐年(nian)增(zeng)加，累计堆存量(liang)超(chao)过(guo)25 亿吨(dun)。大(da)量(liang)排(pai)(pai)放的粉(fen)煤灰既占用(yong)(yong)大(da)量(liang)土(tu)地，又对土(tu)壤，水资源和(he)空气造成严重(zhong)污染。因(yin)此，粉(fen)煤灰的综合利用(yong)(yong)已成为当务之急。

　　目前，粉(fen)(fen)煤(mei)灰已在建工(gong)，建筑等(deng)多(duo)个(ge)领域得到应用(yong)，尽管用(yong)量(liang)较大，但(dan)其消(xiao)化(hua)量(liang)远远赶不上排(pai)放量(liang)的(de)增(zeng)长，且属于低附加(jia)值，低技术含(han)量(liang)的(de)粗(cu)放式利用(yong)。另一方(fang)面，粉(fen)(fen)煤(mei)灰中含(han)有(you)丰富的(de)铝、硅、铁(tie)等(deng)有(you)用(yong)元素，其中二(er)氧化(hua)硅含(han)量(liang) 40 ～ 60%，氧化(hua)铝含(han)量(liang) 17 ～ 35%，氧化(hua)铁(tie)含(han)量(liang) 2 ～ 15%，从粉(fen)(fen)煤(mei)灰中把这些有(you)用(yong)物质提(ti)取出来(lai)，成为粉(fen)(fen)煤(mei)灰高值化(hua)利用(yong)的(de)热点。而当(dang)前粉(fen)(fen)煤(mei)灰高值化(hua)利用(yong)主要集(ji)中在氧化(hua)铝的(de)提(ti)取方(fang)面。

　　国(guo)内外处理(li)(li)粉(fen)(fen)煤(mei)(mei)灰大(da)致可分(fen)为碱(jian)(jian)法(fa)(fa)和酸法(fa)(fa)。上世纪(ji)六(liu)十年(nian)代，波兰就(jiu)利用碱(jian)(jian)石灰烧(shao)结法(fa)(fa)从粉(fen)(fen)煤(mei)(mei)灰中提取氧化(hua)铝(lv)，建成(cheng)了年(nian)产(chan) 5000 吨(dun)氧化(hua)铝(lv)及 35 万吨(dun)水(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)实(shi)验工(gong)厂。我国(guo)安徽省冶金研究(jiu)所和安徽水(shui)(shui)泥(ni)研究(jiu)院在八(ba)十年(nian)代联(lian)合(he)申报(bao)了由石灰石烧(shao)结，碳酸钠(na)溶(rong)出从粉(fen)(fen)煤(mei)(mei)灰中提取氧化(hua)铝(lv)，残渣用于生产(chan)水(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)成(cheng)果(guo)，并(bing)通(tong)过了专家鉴(jian)定。虽然碱(jian)(jian)法(fa)(fa)处理(li)(li)粉(fen)(fen)煤(mei)(mei)灰报(bao)道(dao)很多(duo)，但目前未见工(gong)业(ye)化(hua)的(de)(de)报(bao)道(dao)。其原(yuan)因(yin)是(shi)碱(jian)(jian)法(fa)(fa)工(gong)艺冗长，设(she)备(bei)投资大(da)，能耗高(gao)，成(cheng)本高(gao)，而(er)且产(chan)生的(de)(de)残渣量是(shi)粉(fen)(fen)煤(mei)(mei)灰的(de)(de)数倍，残渣制成(cheng)的(de)(de)大(da)量水(shui)(shui)泥(ni)就(jiu)地(di)销售困难，综合(he)效益(yi)差(cha)，因(yin)而(er)阻碍了碱(jian)(jian)法(fa)(fa)在粉(fen)(fen)煤(mei)(mei)灰综合(he)利用方面(mian)的(de)(de)应用。

　　与(yu)(yu)碱法相比，酸(suan)(suan)法处(chu)理粉(fen)煤(mei)灰(hui)有(you)(you)明显(xian)的(de)(de)(de)优势。酸(suan)(suan)法在(zai)有(you)(you)效提(ti)取(qu)氧(yang)化铝的(de)(de)(de)同时(shi)，可(ke)以得到硅产品，进一步处(chu)理后可(ke)制成(cheng)白炭黑而出售。酸(suan)(suan)法工艺设备(bei)投资小，能耗低(di)，成(cheng)本亦低(di)，残渣量(liang)小，但(dan)(dan)是使用(yong)的(de)(de)(de)反(fan)应设备(bei)制造(zao)有(you)(you)一定困难(nan)(nan)。再者(zhe)，粉(fen)煤(mei)灰(hui)是经(jing)过高温燃烧(shao)后形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)细(xi)小微粒(li)，其(qi)(qi)中(zhong)玻璃相与(yu)(yu)刚玉占到了 80% 以上，严(yan)重(zhong)影响了粉(fen)煤(mei)灰(hui)与(yu)(yu)酸(suan)(suan)反(fan)应的(de)(de)(de)活(huo)性。因此，需要改(gai)善粉(fen)煤(mei)灰(hui)与(yu)(yu)酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)反(fan)应活(huo)性以提(ti)高氧(yang)化铝等的(de)(de)(de)溶(rong)出率(lv)。文献报(bao)道的(de)(de)(de)较多的(de)(de)(de)是在(zai)酸(suan)(suan)浸(jin)取(qu)反(fan)应中(zhong)添加(jia)助溶(rong)剂（如 NH4F 和 CaF），但(dan)(dan)溶(rong)出率(lv)仍比较低(di)，只(zhi)有(you)(you) 35 ～ 45%，资源利(li)用(yong)率(lv)低(di)，而且添加(jia)了对环境有(you)(you)污染的(de)(de)(de)氟(fu)元(yuan)素(su)，引起了二次(ci)污染。总之(zhi)，当前粉(fen)煤(mei)灰(hui)的(de)(de)(de)高值(zhi)化利(li)用(yong)只(zhi)注(zhu)重(zhong)其(qi)(qi)中(zhong)铝的(de)(de)(de)提(ti)取(qu)，而忽视了其(qi)(qi)中(zhong)硅，铁等元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)提(ti)取(qu)，很难(nan)(nan)以产生经(jing)济(ji)效益。

　　一种粉煤灰处理(li)方(fang)法，先将研磨后的粉(fen)煤灰添(tian)加碳酸(suan)钠进(jin)(jin)行(xing)焙(bei)烧，然后用(yong)水(shui)进(jin)(jin)行(xing)浸取(qu)，浸取(qu)液(ye)(ye)碳分(fen)后得(de)到(dao)硅(gui)胶(jiao)与氢(qing)氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)(lv)；将得(de)到(dao)的硅(gui)胶(jiao)与氢(qing)氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)(lv)用(yong)盐酸(suan)进(jin)(jin)行(xing)中(zhong)和，过滤后得(de)到(dao)硅(gui)胶(jiao)，进(jin)(jin)一(yi)步处理(li)，煅烧后得(de)到(dao)白炭黑；将得(de)到(dao)的氯(lv)化(hua)(hua)铝(lv)(lv)溶(rong)液(ye)(ye)进(jin)(jin)行(xing)蒸发(fa)浓缩，结晶(jing)得(de)到(dao)氯(lv)化(hua)(hua)铝(lv)(lv)晶(jing)体，并热解该晶(jing)体获得(de)初氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)(lv)；将初氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)(lv)用(yong)拜耳(er)法进(jin)(jin)行(xing)处理(li)，得(de)到(dao)冶金级(ji)氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)(lv)和高(gao)铁(tie)渣，高(gao)铁(tie)渣可(ke)作为炼铁(tie)的原料。

　　与(yu)其它处理粉(fen)煤(mei)灰的方法(fa)相比，本(ben)发明的优(you)点有（主要针对二氧化(hua)(hua)硅含(han)量 40 ～60%，氧化(hua)(hua)铝(lv)含(han)量 17 ～ 35%，氧化(hua)(hua)铁含(han)量 2 ～ 15% 的粉(fen)煤(mei)灰，以(yi)上均为重量比）：

　　（1）本发明可(ke)将粉煤(mei)灰中的硅(gui)、铝、铁等有(you)用(yong)元素提取出来，并(bing)可(ke)得到冶金级氧化铝，白炭黑等产品，产品附加值(zhi)高(gao)，经(jing)济效益好，从而实现了粉煤(mei)灰的综合高(gao)值(zhi)化利用(yong)。

　　（2）本发(fa)明原料适应性广(guang)，不(bu)受粉(fen)煤灰(hui)产地，化学成分，燃烧方式等影响(xiang)，而且(qie)提取出的(de)氧化铝和硅胶纯度(du)高，铝，硅的(de)提取率均可(ke)达(da) 90% 以上，提取后的(de)渣量(liang)不(bu)足粉(fen)煤灰(hui)量(liang)的(de)十分之一。

　　（3）本(ben)发(fa)明过程中所用(yong)的(de) CO2、酸(suan)、碱均可(ke)实(shi)现(xian)循(xun)环利用(yong)，无三废污染，实(shi)现(xian)了(le)粉煤灰(hui)的(de)清洁化利用(yong)。

　　（4）本(ben)发明所(suo)涉及到的(de)技术(shu)(shu)均(jun)为(wei)冶金化工(gong)常(chang)用(yong)技术(shu)(shu)，而且一些技术(shu)(shu)和(he)设备已在工(gong)业(ye)化上应用(yong)，因此(ci)本(ben)发明技术(shu)(shu)风险小，是一个极具有产业(ye)化前景的(de)粉煤灰(hui)综合利(li)用(yong)方法。