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1、煤矸石提取有价元素工艺实验酸法从煤矸石中提取氧化铝一、实验目的1、熟悉酸法从煤矸石中提取氧化铝的实验原理、流程和操作。2、掌握氧化铝、氧化铁、二氧化硅的分析方法。二、实验原理原生煤矸石本身活性较差，它的晶相和结构比较稳定。煤矸石中含铝矿物 主要是高岭石(Al2O32SiO22H2O)，其中铝以A1(OOH)八面体结构存在，由于 煤矸石具有较高的晶格能，不经任何处理而直接采用酸浸这种方法难以有效地破 坏煤矸石的铝硅结构。煤矸石经过煅烧后，结晶态的高岭石由于脱羟基转化为非晶态的偏高岭石(A12O3 2SiO2)，偏高岭石再分解为活性的Al2O3和SiO2，其中的Al2O3可以 通过酸浸以盐的形式浸
2、出，化学方程式如下：Al O - 2 SiO - 2 H O 一焙烧 t Al O - 2 SiO + 2 HO23222 322Al O - 2 SiO 一焙烧t Al O + 2 SiO2 322 32Al O + 3 H SO 一一t Al (SO ) + 3 H O232424 32Fe O + 3 H SO 一一t Fe (SO ) + 3 H O232424 32二氧化硅不与酸反应，留在渣中，经抽滤洗涤后用于生产白炭黑。分析滤液中氧化铝、氧化铁的含量，计算出A12O3、Fe2O3的浸取率。三、试剂和仪器试剂：盐酸、硫酸、抗坏血酸、冰乙酸、EDTA、乙酸锌、乙酸钠、氟化 钾、氨水、无
3、水乙醇、纯铝片、二甲酚橙、钼酸铵、光谱纯二氧化硅、氢氧化钠、邻菲啰啉、硫酸铁铵仪器：马弗炉、可控温电热套、数控搅拌仪、分光光度计、医用真空泵、电子分析天平、标准检验筛、酸度计、烧杯、移液管等四、实验步骤1、煤矸石原料经过破碎，粉磨后，取适量置于马弗炉中煅烧，冷却后过 120目筛；2、煤矸石和硫酸按一定的液固比加入三口烧瓶中，按一定的工艺条件进行酸浸 反应；3、反应结束后进行抽滤，实现固液分离；4、记录滤液的体积，分析滤液中的氧化铝、氧化铁、二氧化硅含量，计算浸出 率。分析方法：(1) 氧化铝的测定(2) 二氧化硅的测定GB/T 1574-2007 硅钼蓝分光光度(3) 铁的测定GB3049-8
4、6 邻菲啰啉分光光度法GB/T 1574-2007氟盐取代EDTA络合滴定法酸浸反应实验装置：五、分析结果与数据处理1 ) 氧化铝乙酸锌的滴定度为实验号滴定时消 耗乙酸锌 的体积(mL)滤液的体 积(mL)滤液中氧 化铝的含 量(g)原料中氧 化铝的含 量(g)氧化铝浸 出率(%)2) 氧化铁实验号吸光度滤液的体 积（mL）滤液中氧 化铁的含 量（g）原料中氧 化铁的含 量（g）氧化铁浸 出率（%）3） 二氧化硅标准曲线为： _实验号吸光度滤液的体 积（mL）滤液中二 氧化硅的 含量（g）原料中二 氧化硅的 含量（g）二氧化硅 浸出率（%）六、问题分析与讨论1、反应液固比如何影响活化煤矸石中氧化铝的溶出率？2、为什么升高温度有利于提高氧化铝溶出率？3、煤矸石活化温度与煤矸石活性有什么关系？如何选择合适的活化温度？4、反应物过滤时应注意哪些问题？
