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作者：王日昕;曾邦兴;曾思琪;邓雅坤;韦江;王国庆;张勇;
单位：江西省科学院应用物理研究所;江西华赣恒昊环保科技有限公司;
摘要：二次铝灰中含有大量Al、Al_2O_3,以及一定量的MgAl_2O_4和AlN,直接堆存会造成环境污染及资源的浪费，而铝灰中Al、AlN及部分杂质在碱性浸出条件下可以溶出，剩余残渣成分与镁铝尖晶石材料(MA)成分较为接近。本研究以二次铝灰为主要原料，采用碱浸预处理联合火法烧结的方法，并以MgO为调配剂，制备MA材料，研究过程考察了碱浸工艺参数对Al及AlN浸出率的影响，分析了二次铝灰碱浸机理，并考察了烧结工艺参数对所制备镁铝尖晶石材料性能的影响，得到以下主要结论。碱浸试验表明，增大NaOH浓度、提高浸出温度、增大液固比、加快搅拌速率均有利于提高Al及AlN浸出率；在温度80℃、NaOH浓度1.6 mol·L~(-1)、搅拌速率300 r·min~(-1)、液固比12∶1的优化碱浸条件下，Al浸出率达到80.35%,AlN浸出率达到53.21%;二次铝灰中Al及AlN浸出反应本质上是水解反应，碱性体系促进其水解反应进行；以碱浸残渣为原料，按照MA材料配比MgO,在烧结温度1 300～1 400℃、烧结时间3 h的条件下可制备晶型完整、结晶度高的尖晶石材料；1 400℃条件下制备的MA材料显气孔率为31.56%,抗压强度为50.22 MPa,高于国家行业标准《镁砖和镁铝砖》(GB/T2275—2007)(40 MPa)。
关键词：二次铝灰;;碱性浸出;;烧结;;MgO调配剂;;镁铝尖晶石(MgAl_2O_4,MA)
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52004113);; 江西省科学院院长基金(2022YCXZD2001);江西省科学院博士项目(2025YYB02)
