铝灰渣性质及其中的AlN在焙烧和水解过程中的行为研究

论文摘要

铝灰渣是熔炼铝材过程中产生的溶渣和浮皮,我国部分有色金属加工企业每年产出相当可观的铝灰化工尾料(其中每生产1000t铝,产生25t左右的铝灰渣)堆积在厂区,不仅造成资源的浪费,同时其中的大量有害成分也造成了环境的污染。因此,加强对铝灰渣的综合利用已势在必行。国内外众多的学者和企业科技人员都在致力于铝灰渣回收利用方面的研究,通过不懈的努力,在铝灰渣利用方面取得了很多的成绩。但是,对于铝灰渣的一些成分的性质的研究却相对较少。通过物相分析发现,铝灰渣中含有大量的Al2O3和AlN,因此,本文在对铝灰渣进行化学分析确定其中主要组成部分的基础上,对铝灰渣的一些基本物理化学性质如密度、安息角、粒度等进行了测定。铝灰渣中含有大量的铝元素,而这部分铝又大多以Al2O3形式存在,因此,作者对铝灰渣在冰晶石熔体中的溶解情况进行了实验,测定了其中Al2O3在冰晶石熔体中的溶解性。通过高温过程,对铝灰渣的焙烧特性进行了研究,并重点考察了其中主要物相在高温焙烧过程中的含量变化及发生的化学反应,得出主要物相在高温过程中的反应行为。AlN是铝灰渣中重要的组成部分,在本文中特别针对AlN进行了湿法处理。通过实验发现,铝灰渣中的AlN能够与水发生水解反应,并生成新的物相。在这一过程中,得出水解反应受时间和温度影响的规律。在温度较低时AlN的水解反应较慢,但随着温度升高,水解速度不断加快。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 铝灰渣的分类
• 1.2 国内外铝灰渣处理现状
• 1.2.1 国外处理方法
• 1.2.2 国内处理方法
• 1.2.3 以铝灰渣为原料生产其他产品
• 1.2.4 减少铝灰渣的方法
• 1.3 本文的研究目的及意义
• 第二章 铝灰渣基本性质的研究
• 2.1 铝灰渣基本性质的测定
• 2.1.1 原料制备
• 2.1.2 密度
• 2.1.3 安息角
• 2.1.4 粒度
• 2.1.5 实验结果
• 2.2 铝灰渣的组成
• 2.2.1 化学组成
• 2.2.2 主要物相及含量
• 2.3 铝灰渣在冰晶石熔体中的溶解性研究
• 2.3.1 实验设备及试剂
• 2.3.2 实验方法及过程
• 2.3.3 实验结果及分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 铝灰渣中AlN焙烧过程行为的研究
• 3.1 实验仪器及试剂
• 3.2 实验过程
• 3.2.1 实验原料制备
• 3.2.2 实验过程及条件
• 3.3 实验结果与分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 铝灰渣中AlN水解过程行为的研究
• 4.1 实验仪器及试剂
• 4.2 实验方法及过程
• 4.2.1 反应温度的影响
• 4.2.2 反应时间的影响
• 4.3 实验结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢