TC24環(huán)境污控《鋁灰用于替代鋁土礦石技術(shù)規(guī)范》-編制說明（征求意見稿）

1.項(xiàng)目背景

鋁土礦石是使用最廣泛的氧化鋁、耐材、建筑材料，同時(shí)，也可作為原料生

產(chǎn)鋁酸鈣等混凝土外加劑。我國(guó)并非鋁土礦石資源豐富的國(guó)家，但我國(guó)的鋁工業(yè)

對(duì)鋁土礦石的需求量較大。利用工業(yè)固體廢物替代天然礦粉作為鋁土礦石材料能

夠減少制造成本、提高產(chǎn)品性能、提升工業(yè)固體廢物價(jià)值的資源循環(huán)利用途徑。

目前，所利用的工業(yè)固體廢物有粉煤灰、礦渣等。目前，我國(guó)建材、耐材等行業(yè)

利用廢渣量已超過10億噸，是實(shí)現(xiàn)城市礦產(chǎn)循環(huán)利用主要途徑。

鋁灰是鋁有色金屬生產(chǎn)過程產(chǎn)生的一類固體廢物。再生1噸廢鋁將產(chǎn)生

150-250千克鋁灰。目前，我國(guó)鋁灰年產(chǎn)生量1700-1800萬噸。鋁灰因其與水反

應(yīng)性強(qiáng)、釋放氨氣、氟浸出，在《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》2021版中被列為危險(xiǎn)廢

物。大量鋁灰堆存造成非法處置傾倒等環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，鋁灰中氧化鋁、

氧化硅等有用組分，占鋁灰總量的55%以上，其品位達(dá)到鋁土礦水平，是城市礦

產(chǎn)鋁資源重要的來源。因此，鋁灰的解毒-資源化成為鋁工業(yè)循環(huán)利用綠色發(fā)展

的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

《中華人民共和國(guó)固體廢物污染防治法》確立了充分合理利用固體廢物和無

害化處置固體廢物的原則。提出了“國(guó)家采取有利于固體廢物綜合利用活動(dòng)的經(jīng)

濟(jì)、技術(shù)政策和措施，對(duì)固體廢物實(shí)行充分回收和合理利用”方向。2021年國(guó)家

發(fā)改委聯(lián)合九部門發(fā)布《關(guān)于“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用的指導(dǎo)意見》中

明確支出建材、道路等摻料是大宗固體廢物綜合利用的主要方向。因此，鋁土礦

石利用，成為提升鋁灰資源化利用價(jià)值的重要途徑。已經(jīng)建成的鋁灰利用示范工

程也已表明，經(jīng)過預(yù)處理后，鋁灰的性質(zhì)穩(wěn)定、污染風(fēng)險(xiǎn)可控，其含有50%以上

氧化鋁、5%氧化硅，可用于制備鋁土礦石。固廢資源綜合利用是以防治污染環(huán)

境為前提。我國(guó)現(xiàn)行鋁土礦石的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋁土礦石應(yīng)用的質(zhì)量提出了要求，但

未對(duì)預(yù)處理鋁灰用于鋁土礦石替代的過程及鋁灰預(yù)處理提出要求。因此，客觀上

需要對(duì)預(yù)處理鋁灰用于鋁土礦石提出新的標(biāo)準(zhǔn)和要求，實(shí)現(xiàn)鋁灰的資源利用和鋁

土礦石應(yīng)用的清潔生產(chǎn)。

2.編制原則

《鋁灰用于鋁土礦石的技術(shù)規(guī)范》是我國(guó)首次對(duì)鋁灰用于鋁土礦石的利用過

程進(jìn)行規(guī)范的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)符合《中華人民共和國(guó)固體廢物污染防治法》、

《固體廢物鑒別通則》、《固體廢物再生利用污染防治技術(shù)導(dǎo)則》等國(guó)家法律的規(guī)

定。在建材生產(chǎn)及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)起到了規(guī)范預(yù)處理鋁灰利用全過程環(huán)境管理，

防止利用過程環(huán)境污染的關(guān)鍵作用。

固體廢物利用過程及產(chǎn)品的環(huán)境污染控制是我國(guó)固體廢物污染防治的重要

工作之一。本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)預(yù)處理后鋁灰用于鋁土礦石利用過程中的貯存、運(yùn)輸、生

產(chǎn)過程、產(chǎn)品及其應(yīng)用的相關(guān)管理提出技術(shù)要求，適用于固體廢物資源化利用企

業(yè)和環(huán)境保護(hù)管理部門的相關(guān)環(huán)境管理。

3.編制工作過程

標(biāo)準(zhǔn)編制組從2018年1月開始，有針對(duì)地開展了鋁灰預(yù)處理及鋁土礦石利

用的關(guān)鍵技術(shù)研究，這些相關(guān)成果為開展本標(biāo)準(zhǔn)編制提供了良好的前期工作基礎(chǔ)。

2020年12月，標(biāo)準(zhǔn)編制組針對(duì)主要發(fā)達(dá)國(guó)家危險(xiǎn)廢物用于鋁土礦石的應(yīng)用

進(jìn)行研究，重點(diǎn)對(duì)鋁灰預(yù)處理、預(yù)處理鋁灰用于鋁土礦石的技術(shù)規(guī)范和要求進(jìn)行

了梳理和研究。對(duì)國(guó)內(nèi)鋁灰預(yù)處理工藝及固體廢物用于鋁土礦石的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)

范、技術(shù)文件進(jìn)行了廣泛調(diào)研，研究了相關(guān)技術(shù)文件制定的理論基礎(chǔ)，全面掌握

背景信息，分析國(guó)內(nèi)外危險(xiǎn)廢物管理特征。同時(shí)，深入分析了鋁灰及其預(yù)處理產(chǎn)

物的物理化學(xué)特性，對(duì)污染因子進(jìn)了識(shí)別，研究了鋁土礦石在利用中出現(xiàn)的問題，

課題組對(duì)國(guó)內(nèi)鋁灰預(yù)處理及產(chǎn)物資源化利用工程進(jìn)行了廣泛調(diào)研，對(duì)預(yù)處理鋁灰

用于鋁土礦石的應(yīng)用過程、有害物質(zhì)含量限值等相關(guān)管理提出了關(guān)鍵建議。在此

基礎(chǔ)上，于2021年6月提出了《鋁灰用于鋁土礦石的技術(shù)規(guī)范》（建議稿）。

2021年12月，中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)建材環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及污染控制技

術(shù)委員會(huì)組織召開了《鋁灰用于鋁土礦石的技術(shù)規(guī)范》（建議稿）專家審查會(huì)，

一致通過了標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)，并確定了標(biāo)準(zhǔn)名稱為《鋁灰用于替代鋁土礦石技術(shù)規(guī)范》

2022年4月在進(jìn)一步調(diào)研和行業(yè)專家咨詢的基礎(chǔ)上，課題組形成了《鋁灰

用于鋁土礦石的技術(shù)規(guī)范》（征求意見稿），報(bào)送中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)

建材環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及污染控制技術(shù)委員會(huì)。

4.本標(biāo)準(zhǔn)編制的必要性分析

4.1鋁灰資源化利用發(fā)展的環(huán)保要求

鋁灰是鋁工業(yè)產(chǎn)生的主要固體廢物，含有較大量的鋁，現(xiàn)有填埋等處置手段

造成了鋁資源的浪費(fèi)。因此，鋁灰資源化利用是鋁灰環(huán)境管理的主要方向。另一

方面，鋁灰的危險(xiǎn)廢物屬性決定了鋁灰資源化利用過程與資源化產(chǎn)品應(yīng)用過程的

環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)是管理工作的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。針對(duì)鋁灰用于鋁土礦石利用過程中，鋁灰預(yù)

處理、產(chǎn)品性能的評(píng)估、產(chǎn)品應(yīng)用的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范。不但能夠

引導(dǎo)合理鋁灰資源化利用，同時(shí)為固體廢物循環(huán)利用提供重要參考依據(jù)。

4.2行業(yè)綠色發(fā)展的趨勢(shì)要求

由于鋁土礦石資源的有限性，利用工業(yè)固體廢物替代鋁土礦石成為城市產(chǎn)業(yè)

發(fā)展的主要資源化趨勢(shì)。工業(yè)固體廢物中硅、鋁、鈣等有價(jià)組成得到分離，分別

得到資源化利用。同時(shí)，為鋁行業(yè)、氧化鋁行業(yè)、耐火材料等等產(chǎn)業(yè)節(jié)省天然礦

物消耗，實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展。然而，工業(yè)固體廢物不經(jīng)過預(yù)處理，其生態(tài)環(huán)境風(fēng)

險(xiǎn)得不到有效控制，存在管理瓶頸。生態(tài)文明建設(shè)要求形成資源有效利用、環(huán)境

風(fēng)險(xiǎn)可控的技術(shù)要求，也是行業(yè)綠色發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此，制定預(yù)處理鋁灰用

于鋁土礦石的技術(shù)規(guī)范，可以為相關(guān)行業(yè)綠色發(fā)展提供技術(shù)與法律支撐。

5.編制目標(biāo)

圍繞鋁灰用于鋁土礦石的利用，對(duì)鋁灰的預(yù)處理過程、預(yù)處理鋁灰的質(zhì)量、

預(yù)處理鋁灰鋁土礦石利用過程及其產(chǎn)品等管理進(jìn)行合理規(guī)范，為鋁灰的鋁土礦石

資源化利用提出全過程管理的技術(shù)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線

6.標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容

6.1適用范圍

圍繞預(yù)處理后鋁灰替代鋁土礦石，用于氧化鋁、高鋁水泥、耐火材料等工業(yè)

產(chǎn)品生產(chǎn)過程，以全過程風(fēng)險(xiǎn)管理為指導(dǎo)，提出利用鋁灰用于鋁土礦石的總體要

求，對(duì)預(yù)處理工藝、產(chǎn)品質(zhì)量與有害物質(zhì)控制、檢測(cè)和相關(guān)管理提出要求。同時(shí)，

對(duì)鋁灰的貯存、預(yù)處理鋁灰的貯存和運(yùn)輸提出技術(shù)要求。

6.2規(guī)范性引用文件

本部分列出了在本標(biāo)準(zhǔn)中所引用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范性文件。

6.3術(shù)語(yǔ)與定義

本部分為執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)制定的專門術(shù)語(yǔ)，并對(duì)容易引起歧義的名詞進(jìn)行了定義。

主要定義了鋁灰、鋁灰的預(yù)處理、鋁灰的濕法和干法預(yù)處理工藝、預(yù)處理鋁灰、

鋁灰鋁土礦石等材料與過程，與現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相一致。

6.4總則

提出固體廢物再生利用污染防治技術(shù)導(dǎo)則作為主要技術(shù)要求依據(jù)，規(guī)定了鋁

灰的貯存要求，以一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)作為預(yù)處理鋁灰貯

存技術(shù)要求。同時(shí)，考慮鋁土礦石在不同應(yīng)用過程中執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不同，本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋁

灰預(yù)處理過程、利用預(yù)處理鋁灰過程及鋁灰鋁土礦石使用提出了技術(shù)和管理要求。

6.5貯存、運(yùn)輸設(shè)施要求

對(duì)預(yù)處理鋁灰貯存、作業(yè)以、廠內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和外運(yùn)提出技術(shù)要求。主要包括：預(yù)

處理鋁灰為細(xì)顆粒狀態(tài)，貯存、運(yùn)輸需要防止散落和逸散的環(huán)境與人體健康風(fēng)險(xiǎn)；

預(yù)處理鋁灰的包裝要求。

6.6鋁灰預(yù)處理過程及預(yù)處理鋁灰要求

6.6.1鋁灰的預(yù)處理要求

根據(jù)編制組前期研究成果，鋁灰的預(yù)處理可分為濕法預(yù)處理、干法預(yù)處理等

兩種工藝。

6.6.1.1濕法預(yù)處理技術(shù)要求

濕法預(yù)處理是在催化劑作用下，鋁灰經(jīng)過水洗后能夠加速氮元素的脫除，消

除鋁灰反應(yīng)性，固定氟元素，控制其浸出性。鋁灰經(jīng)過預(yù)處理后產(chǎn)物不再屬于危

險(xiǎn)廢物。因此，水、酸、堿可以作為鋁灰預(yù)處理介質(zhì)。對(duì)于鋁灰預(yù)處理過程，提

出應(yīng)包含水洗、脫氨、固氟、脫水分離、干燥、粉碎（如下圖所示），確保濕法

預(yù)處理的效果，以及保證預(yù)處理鋁灰可以滿足后續(xù)利用工藝的進(jìn)料要求。

一次鋁灰中氮元素含量通常為3-5%，二次鋁灰中氮元素含量為3.5-11%，平

均含量為5-6%。由于鋁灰成分變化大，特別是氮含量變化較大（表1），影響脫

氮工藝運(yùn)行與預(yù)處理鋁灰氮元素含量的控制，因此，需要對(duì)入料鋁灰進(jìn)行均化。

其過程在T/CSTM00612-2021已經(jīng)規(guī)定。

依據(jù)固體廢物利用過程污染控制技術(shù)導(dǎo)則要求，鋁灰預(yù)處理過程產(chǎn)生的廢水

與廢氣中污染物排放應(yīng)符合危險(xiǎn)廢物管理要求。廢水經(jīng)過處理后，其排放參照

GB8978的要求執(zhí)行。

廢氣應(yīng)該進(jìn)行收集處置。在鋁灰的濕法預(yù)處理過程尾氣中主要污染物為氨及

顆粒物，尾氣進(jìn)行硫酸吸收制備硫酸銨副產(chǎn)物時(shí)，廢氣中可能含有硫酸霧，因此

需要對(duì)氨、顆粒物、硫酸霧進(jìn)行排放限值。氨制備硫酸銨副產(chǎn)品無機(jī)化學(xué)工業(yè)的

工藝過程，《無機(jī)化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31573-2015）中對(duì)于氨、顆粒

物、和硫酸霧的排放限值較《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）、《惡

臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）、《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB

16171-2012）中相關(guān)排放限值嚴(yán)格，因此，本標(biāo)準(zhǔn)限定排放尾氣中氨濃度限值為

20mg/m3、顆粒物濃度限值為30mg/m3、硫酸霧濃度限值為20mg/m3。制備氨水

過程產(chǎn)生的尾氣中氨依據(jù)此濃度限值執(zhí)行。其他污染物的排放按照《大氣污染物

綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）執(zhí)行。

鋁灰中氮元素經(jīng)過脫氨工藝轉(zhuǎn)化為氨氣，應(yīng)進(jìn)行收集回收利用。氨水或硫酸

銨是氣體中氨氣回收利用的產(chǎn)品。其回收工藝可操作性強(qiáng)，轉(zhuǎn)化率高，成為化工、

焦化等領(lǐng)域氨回收利用普遍采用的工藝。鋁灰脫氨過程，其氨氣具有較高的回收

利用價(jià)值。因此，鋁灰預(yù)處理過程尾氣中氨應(yīng)以氨水或硫酸銨為副產(chǎn)品進(jìn)行回收

利用。

6.6.1.2干法預(yù)處理技術(shù)要求

干法預(yù)處理主要通過鋁灰中加入石灰石、石灰、純堿等工業(yè)原料，在

1000oC-1400oC高溫條件下促使氮化鋁轉(zhuǎn)化為鋁酸鹽或氧化鋁，從而實(shí)現(xiàn)鋁灰的

無害化。主要工藝如下圖所示：

經(jīng)過干法預(yù)處理后，預(yù)處理鋁灰中氮含量小于0.2%，氮去除率為90%以上。

加入的Ca等元素與氟反應(yīng)生成穩(wěn)定的氟化鈣，氟化物浸出小于20mg/L。

然而，由于含水率較低，物料呈現(xiàn)粉狀，為避免揚(yáng)塵，應(yīng)減少物料轉(zhuǎn)運(yùn)，運(yùn)

輸貯存應(yīng)采用封閉裝置和收塵措施?；谀茉从行Ю玫目紤]，高溫尾氣因循環(huán)

使用，減少?gòu)U氣產(chǎn)生量和排放量。

鋁灰中含有氯、少量重金屬，同時(shí)高溫過程氮化物也轉(zhuǎn)化為氮氧化物。為實(shí)

現(xiàn)尾氣污染物的達(dá)標(biāo)排放，應(yīng)采取措施減少氮氧化物、揮發(fā)氯鹽和重金屬的產(chǎn)生

與排放。因此，尾氣排放執(zhí)行危險(xiǎn)廢物焚燒的污染控制標(biāo)準(zhǔn)。

鋁灰中氮元素經(jīng)過脫氨工藝轉(zhuǎn)化為氨氣，應(yīng)進(jìn)行收集回收利用。氨水或硫酸

銨是氣體中氨氣回收利用的產(chǎn)品。其回收工藝可操作性強(qiáng)，轉(zhuǎn)化率高，成為化工、

焦化等領(lǐng)域氨回收利用普遍采用的工藝。鋁灰脫氨過程，其氨氣具有較高的回收

利用價(jià)值。因此，鋁灰預(yù)處理過程尾氣中氨應(yīng)以氨水或硫酸銨為副產(chǎn)品進(jìn)行回收

利用。

6.6.1.3氮化鋁是鋁灰反應(yīng)性危險(xiǎn)特性的主要因素。濕法預(yù)處理過程中氮化

鋁分解，經(jīng)過危險(xiǎn)廢物鑒別，預(yù)處理鋁灰不屬于危險(xiǎn)廢物，預(yù)處理鋁灰中氮元素

含量低于0.2%。

預(yù)處理鋁灰中含有氟化物，以硫酸/硝酸溶液（HJ/T299固體廢物浸出毒性

浸出方法硫酸硝酸法）模擬酸雨環(huán)境對(duì)預(yù)處理鋁灰侵蝕的最不利情景下，氟化

物浸出濃度<20mg/L,滿足綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)中III類水排放標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境污染風(fēng)

險(xiǎn)可控。

6.6.1.4鋁灰替代鋁土礦石使用過程，環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)可能來自重金屬含量。參

照水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)規(guī)范（GB30760）對(duì)水泥熟料中可浸出重金屬含

量的要求，制定本標(biāo)準(zhǔn)預(yù)處理鋁灰替代鋁土礦石的可浸出重金屬含量，以使環(huán)境

污染風(fēng)險(xiǎn)可控。

6.6.2預(yù)處理鋁灰用于替代鋁土礦石的技術(shù)要求

6.6.2.1鋁灰預(yù)處理后的組分與鋁土礦石及主要工業(yè)廢物高鋁煤粉灰組分對(duì)

比見表1所示。

表1鋁灰預(yù)處理工藝（%）

組成鋁灰預(yù)處理鋁灰高鋁粉煤灰鋁土礦石

Al2O325-6553-7427-4850-70

N3-11<0.2--

SiO23-123.9-25.737-504-15

MgO1-50.2-2.80.3-1.20.03-0.2

CaO0.5-22.0-352.8-3.60.1-8

Fe2O32-101.0-3.22.2-7.11-13

Cl1-100.3-2.5--

F0.5-40.1-0.9--

Na2O0.8-1.51.2-7.80.36-0.50.08-0.1

K2O0.3-0.50.1-0.30.15-1.31.1-2.0

SO31.2-2.70.5-3.00.04-0.120.03-0.05

其他5.3-7.42.8-3.22.3-4.9

鋁硅比A/S*2.3-7.94.5-7.60.56-1.283.6-8.3

鋁土礦石主要物相三水鋁石、一水軟鋁石和一水硬鋁石，其他雜質(zhì)為高嶺石、

赤鐵礦、金紅石等。預(yù)處理鋁灰的主要物相是氫氧化鋁、氧化鋁，無定型二氧化

硅、碳酸鈣、少量鐵質(zhì)微珠和氧化鐵、氯化物等。從組分物相上看，預(yù)處理鋁灰

含鋁量高，適合替代鋁土礦石使用。當(dāng)預(yù)處理鋁灰中Fe、Ca等雜質(zhì)較鋁土礦石

高時(shí)，預(yù)處理鋁灰可部分替代鋁土礦石?？紤]到食藥生產(chǎn)中健康風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)處理鋁

灰僅能替代鋁土礦石用于工業(yè)生產(chǎn)，其產(chǎn)品不能用于食藥生產(chǎn)。

6.6.2.2生產(chǎn)工藝對(duì)鋁土礦石中雜質(zhì)物含量要求不同。高鋁粉煤灰是主要替

代鋁土礦石的固體廢物，其主要物相以鐵質(zhì)微珠、莫來石、剛玉、氧化硅為主。

高鋁粉煤灰利用過程，對(duì)其中Fe、Ca、Mg、K、Na、Si等元素進(jìn)行控制。

通常其主要作用是提高氧化鋁含量，避免雜質(zhì)對(duì)利用產(chǎn)品性能的影響。采用

工藝有（1）酸處理，（2）堿處理，（3）堿-酸聯(lián)合處理。

（1）酸處理，采用鹽酸、硫酸等強(qiáng)酸對(duì)含鋁固廢進(jìn)行處理，主要分離硅等

元素。對(duì)Ca、Fe、Mg等無法分離。

（2）堿處理，采用碳酸鈉、燒堿、石灰石等材料與粉煤灰混合，高溫下煅

燒，產(chǎn)物經(jīng)過水洗并調(diào)節(jié)pH后，分離硅鈣等元素。

（3）堿-酸聯(lián)合處理，將堿處理和酸處理結(jié)合，可分離硅鈣鎂等元素。

主要工程應(yīng)用：內(nèi)蒙古蒙西鄂爾多斯鋁業(yè)有限公司采用“石灰石燒結(jié)-拜耳法”

工藝建成年產(chǎn)20萬tAl2O3粉煤灰提鋁項(xiàng)目一期工程，成為全國(guó)首條采用石灰石

燒結(jié)法從粉煤灰提取Al2O3的工業(yè)化生產(chǎn)線。

內(nèi)蒙古大唐國(guó)際再生資源開發(fā)有限公司采用預(yù)脫硅-堿石灰焙燒法提取

Al2O3工藝，設(shè)計(jì)建成了年產(chǎn)量20萬tAl2O3生產(chǎn)線，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣等產(chǎn)

品。該項(xiàng)目2014年通過科技部驗(yàn)收，成為我國(guó)首個(gè)進(jìn)入商業(yè)化階段的高鋁粉煤

灰提鋁項(xiàng)目。

2008年，神華集團(tuán)有限責(zé)任公司在酸堿聯(lián)合法的基礎(chǔ)上，研發(fā)了“聯(lián)合除雜

-一步酸溶法”提鋁工藝，將粉煤灰粉碎后加入水制成粉煤灰料漿，經(jīng)與HCl反應(yīng)、

物理和化學(xué)除鐵、過濾、蒸發(fā)濃縮、煅燒、最終得到Al2O3產(chǎn)品。

根據(jù)高鋁粉煤灰與鋁土礦石組成結(jié)構(gòu)，預(yù)處理鋁灰在組成物相上與鋁土礦石

相近，可以替代鋁土礦石用于耐火材料、高鋁水泥（鋁酸鹽水泥）及氧化鋁陶瓷

等利用。依據(jù)利用工藝的要求，需要對(duì)Fe、Ca、Mg、K、Na等主要雜質(zhì)進(jìn)行規(guī)

范。

課題組經(jīng)過前期調(diào)研，對(duì)預(yù)處理鋁灰進(jìn)行二級(jí)處理，控制預(yù)處理鋁灰中雜質(zhì)

含量。主要工藝流程如圖：

表2預(yù)處理鋁灰去除雜質(zhì)后的含鋁物料主要組分及雜質(zhì)含量（%）

預(yù)處理含鋁物料預(yù)處理含鋁物料預(yù)處理含鋁物料

組成

鋁灰11鋁灰22鋁灰33

Al2O3707783875556

N0.30.180.24<0.010.280.21

SiO29.218.234.864.9523.724.6

CaO5.824.845.284.0911.610.9

Fe2O35.334.582.381.513.832.31

Cl1.890.520.770.391.911.52

Na2O3.440.821.440.693.251.73

如表2所示為預(yù)處理后含鋁物料的主要組分含量及雜質(zhì)含量。其主要組分氧

化鋁、氧化硅等滿足鋁土礦石的要求。參照高鋁粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)規(guī)范

GB/T39201-2020的要求，預(yù)處理鋁灰經(jīng)過處理后其雜質(zhì)含量符合鋁土礦石工業(yè)

用途的要求。如下圖顯示為含鋁物料及工業(yè)陶瓷產(chǎn)品。

鋁土礦石中雜質(zhì)對(duì)生產(chǎn)工藝影響不同。雜質(zhì)鐵會(huì)使耐火材料在高溫下過早地

出現(xiàn)玻璃相而降低耐火材料的性能。因此，耐火原料和工業(yè)陶瓷等利用中的氧化

鐵含量要求小于1%(w)，高鋁水泥氧化鐵含量要求不高于5%。

Ca等二價(jià)堿土金屬主要改變氧化鋁晶相，降低其強(qiáng)度和耐火溫度，預(yù)處理

鋁灰中以CaO為主要堿土金屬，因此需要規(guī)定CaO含量要求。

Na等一價(jià)金屬可能降低利用過程物料溫度，導(dǎo)致耐火材料、工業(yè)陶瓷等產(chǎn)

品性能強(qiáng)度下降，預(yù)處理鋁灰中以Na2O位為主要堿金屬元素，因此需要規(guī)定

Na2O含量要求。

鋁灰中含有一部分氯化物，預(yù)處理后鋁灰中氯化物可下降至0.1%-1.0%。通

過對(duì)氯化物的要求，可以進(jìn)一步提升預(yù)處理鋁灰中氯化物脫除技術(shù)，控制鋁灰替

代鋁土礦石利用過程及產(chǎn)品中氯對(duì)工藝及環(huán)境的影響。

6.6.2.3預(yù)處理鋁灰用于部分或全部替代鋁土礦石而配置成含鋁物料，其技

術(shù)要求應(yīng)滿足鋁土礦石的技術(shù)要求規(guī)定。

6.6.2.4針對(duì)利用工藝對(duì)細(xì)度、其他雜質(zhì)、含水率等有進(jìn)一步要求的，可由供

需雙方協(xié)商確定。

6.7檢測(cè)檢驗(yàn)要求

6.7.1檢測(cè)方法

指標(biāo)檢測(cè)方法包含氧化鋁、二氧化硅、氮化物、氯化物、硫化物(三氧化硫)、

氟化物、可浸出重金屬、其他金屬（Fe、Ca、Mg、Na、K）含量及細(xì)度的檢測(cè)技

術(shù)要求。