白泥脱硅液铁含量控制研究

神华集团粉煤灰“一步酸溶法”提取氧化铝技术产生的副产品—白泥,主要成分SiO2占70%以上,是很好的硅基原料。主要分析了白泥脱硅液中铁的存在状态与去除方法,研究了碳分法、锰砂滤料吸附、膜分离技术等的除铁效果。结果表明,白泥中的铁主要有两个来源:(1) “一步酸溶法”工艺过程中未溶解的Fe2O3和FeO,这部分铁的氧化物在脱硅过程中与热碱不发生反应;(2) 浸出液中的FeCl3和FeCl2,这部分铁的氯化物是脱硅液中铁的主要来源,与热碱反应生成FeO-2和FeO2-2。白泥经过干燥,其中的FeCl3和FeCl2转化为Fe2O3和Fe(OH)3,少量不能与热碱发生反应,以纳米颗粒形式存在于脱硅液中。实验条件下,干燥白泥与洗涤白泥相比,SiO2溶出率稍低(>71%);脱硅液中SiO2浓度为150.0 g/L时,铁含量约182.2 mg/L。碳分法除铁可以降低溶液中铁离子含量至30 mg/L左右(主要是硅铁络合离子FeOSi(OH)32+),使之转化为Fe(OH)3颗粒:一部分随偏硅酸沉淀除去,一部分以纳米胶粒形式留在碳分液中,粒径主要分布在1~12 nm。继续利用锰砂滤料和膜分离技术,除铁率均小于50%。二次碳分法制备SiO2粉末,产品含量为227 mg/kg