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热活化―酸浸法提取煤矸石中铝和铁的实验研究

收稿日期：2023-12-06 修回日期：2024-01-05 接受日期：2024-01-08

DOI:10.20078/j.eep.20240201

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    摘要：煤矸石作为煤炭开采和洗选过程中的伴生固体废弃物,每年的排放量较大,不仅会浪费土地资源,还会对生态环境造成影响。由于煤矸石中富含Fe2O3、Al2O3等金属氧化物,因此从中提取铁和铝是煤矸石资源化利用的一个重要途径。采用热活化-酸浸法提取煤矸... 展开+
    摘要：

    煤矸石作为煤炭开采和洗选过程中的伴生固体废弃物,每年的排放量较大,不仅会浪费土地资源,还会对生态环境造成影响。由于煤矸石中富含Fe2O3、Al2O3等金属氧化物,因此从中提取铁和铝是煤矸石资源化利用的一个重要途径。采用热活化-酸浸法提取煤矸石中Fe3+和Al3+,通过单因素实验,以液固比、硫酸浓度、酸浸时间和酸浸温度为实验变量,研究其对Fe3+和Al3+浸出率的影响。在此基础上,利用Design-Expert13和Box-Behnken进行响应面优化实验,并建立了高拟合度的回归模型。结果表明,Fe3+和Al3+的最佳浸出条件为酸浸温度91.71℃、硫酸浓度2.84mol·L−1、液固比5.90∶1mL·g−1以及酸浸时间3.04h,Fe3+、Al3+浸出率分别为66.039%、35.844%,为煤矸石资源利用提供一定的参考价值。

    收起-

    作者：

    • 张又中
    • 车敏
    • 刘义青*
    • 车紫嫣
    • 付永胜

    作者简介

    作者简介：张又中(1998—),男,四川德阳人,硕士研究生,主要研究方向为水污染控制。E-mail:1627184564@qq.com
    通讯作者：刘义青(1989—),男,江苏盐城人,讲师,主要研究方向为水污染控制。E-mail:liuyq@swjtu.edu.cn

    单位

    • 西南交通大学 地球科学与环境工程学院,四川 成都 611756

    关键字

    • 煤矸石
    • 酸浸法
    • 浸出率
    • 响应面

    基金项目

    四川省科技厅应用基础研究资助项目(2021YJ0385)

    引用格式

    张又中, 车敏, 刘义青, 等. 热活化―酸浸法提取煤矸石中铝和铁的实验研究[J]. 能源环境保护, 2024, 38(6): 179−187.

    ZHANG Youzhong, CHE Min, LIU Yiqing, et al. Experimental study on the extraction of aluminum and iron from coal gangue by thermal activation and acid leaching method[J]. Energy Environmental Protection, 2024, 38(6): 179−187.

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