·386 北京科技大学学报 第34卷 100 100 90 80 受60 惑40 20 士刘 50 30 60 90120 150 熔炼时间min 5060 708090100 浸出温度℃ 图5熔炼时间对铝、硅浸出率的影响 Fig.5 Effect of smelting time on the leaching rates of aluminum and 图7浸出温度对铝、硅浸出率的影响 silicon Fig.7 Effect of leaching temperature on the leaching rates of alumi- num and silicon 2.1.5熔炼产物X射线衍射分析 对在熔炼最优化条件下所得的熔炼产物进行了 浸出时间的增加，铝酸钠的溶解过程逐渐充分，铝的 物相分析，如图6所示.经过低温碱性熔炼，二次铝 浸出率小幅度增加，并逐渐达到最大值.反应时间 灰中的含铝组分转化为NaAlO2· 超过30min后，铝浸出率基本不变.当浸出时间少 于60min时，随反应时间的增加，硅的浸出率增加 1000 较快.浸出时间大于60min时，硅浸出率小幅下降. 750 这是由于随着反应时间的增加，溶液中的A山，O3、 500 S0,与其他元素生成难溶的复合化合物（钠硅渣）进 250 入沉淀.故选择30min为最佳浸出时间. 10 20 30 4050 6070 80 100 20) 95 9 85 8 75 图6熔炼产物的X射线衍射谱 0 Fig.6 XRD pattern of the smelting product 60 55 2.2浸出过程实验 +对 2.2.1浸出温度的影响 35 浸出过程是将熔炼产生的可溶性铝盐溶于纯水 51020306090120150 浸出时间min 中，从而实现铝与其他元素分离.在铝灰10g、NaOH 图8浸出时间对铝、硅浸出率的影响 13g、NaNO37g、熔炼温度500℃、熔炼时间60min、 Fig.8 Effect of leaching time on the leaching rates of aluminum and 浸出时间60min和固液比1：8的条件下，考察了浸 silicon 出温度对铝、硅浸出率的影响，如图7所示. 由图7可知：铝的浸出率基本保持不变，说明浸 2.2.3固液比的影响 出温度对其影响不大；实验中硅的浸出率随着浸出 固液比是指熔炼产物和浸出所用纯水的质量 温度升高降低较快，这是由于当温度升高时，硅的氧 比.在10g铝灰、NaOH13g、NaNO37g、熔炼温度 化物与其他物质生成沉淀进入渣中.综合考虑铝和 500℃、熔炼时间60min、浸出温度60℃和浸出时间 硅的浸出率，选择浸出温度60℃为宜. 30min的条件下，考察了固液比条件对铝、硅浸出率 2.2.2浸出时间的影响 的影响. 在铝灰10g、NaOH13g、NaNO37g、熔炼温度 与一般的湿法治金浸出过程考察固液比的实验 500℃、熔炼时间60min、浸出温度60℃和固液比 时需保持浸出液初始酸或碱浓度恒定不同，实验中 1:8的条件下，考察了浸出时间对铝、硅浸出率的影响. 熔炼产物总质量和其中的NaOH用量一定，所以随 如图8所示：当浸出反应进行了5min时，铝的 着固液比增大浸出液的碱浓度逐渐降低.如图9所 浸出率即可达到80%；相反，硅的浸出率较低.随着 示，当固液比由1：2减小至1：4时，铝浸出率增加较北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 5 熔炼时间对铝、硅浸出率的影响 Fig． 5 Effect of smelting time on the leaching rates of aluminum and silicon 2. 1. 5 熔炼产物 X 射线衍射分析 对在熔炼最优化条件下所得的熔炼产物进行了 物相分析，如图 6 所示． 经过低温碱性熔炼，二次铝 灰中的含铝组分转化为 NaAlO2 ． 图 6 熔炼产物的 X 射线衍射谱 Fig． 6 XRD pattern of the smelting product 2. 2 浸出过程实验 2. 2. 1 浸出温度的影响 浸出过程是将熔炼产生的可溶性铝盐溶于纯水 中，从而实现铝与其他元素分离． 在铝灰10 g、NaOH 13 g、NaNO3 7 g、熔炼温度 500 ℃、熔炼时间 60 min、 浸出时间 60 min 和固液比 1∶ 8的条件下，考察了浸 出温度对铝、硅浸出率的影响，如图 7 所示． 由图 7 可知: 铝的浸出率基本保持不变，说明浸 出温度对其影响不大; 实验中硅的浸出率随着浸出 温度升高降低较快，这是由于当温度升高时，硅的氧 化物与其他物质生成沉淀进入渣中． 综合考虑铝和 硅的浸出率，选择浸出温度 60 ℃为宜． 2. 2. 2 浸出时间的影响 在铝灰 10 g、NaOH 13 g、NaNO3 7 g、熔炼温度 500 ℃、熔炼时间 60 min、浸出温度 60 ℃ 和固液比 1∶ 8的条件下，考察了浸出时间对铝、硅浸出率的影响． 如图 8 所示: 当浸出反应进行了 5 min 时，铝的 浸出率即可达到 80% ; 相反，硅的浸出率较低． 随着 图 7 浸出温度对铝、硅浸出率的影响 Fig． 7 Effect of leaching temperature on the leaching rates of alumi￾num and silicon 浸出时间的增加，铝酸钠的溶解过程逐渐充分，铝的 浸出率小幅度增加，并逐渐达到最大值． 反应时间 超过 30 min 后，铝浸出率基本不变． 当浸出时间少 于 60 min 时，随反应时间的增加，硅的浸出率增加 较快． 浸出时间大于 60 min 时，硅浸出率小幅下降． 这是由于随着反应时间的增加，溶液中的 Al2 O3、 SiO2与其他元素生成难溶的复合化合物( 钠硅渣) 进 入沉淀． 故选择 30 min 为最佳浸出时间． 图 8 浸出时间对铝、硅浸出率的影响 Fig． 8 Effect of leaching time on the leaching rates of aluminum and silicon 2. 2. 3 固液比的影响 固液比是指熔炼产物和浸出所用纯水的质量 比． 在 10 g 铝灰、NaOH13 g、NaNO3 7 g、熔炼温度 500 ℃、熔炼时间 60 min、浸出温度 60 ℃和浸出时间 30 min 的条件下，考察了固液比条件对铝、硅浸出率 的影响． 与一般的湿法冶金浸出过程考察固液比的实验 时需保持浸出液初始酸或碱浓度恒定不同，实验中 熔炼产物总质量和其中的 NaOH 用量一定，所以随 着固液比增大浸出液的碱浓度逐渐降低． 如图 9 所 示，当固液比由 1∶ 2减小至 1∶ 4时，铝浸出率增加较 ·386·