近年來，我國的煤電工業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)帶來了固體廢棄物粉煤灰排放量的急劇增加，到 2007 年，我國粉煤灰的年排放量已超過 2 億噸，且仍在逐年增加，累計(jì)堆存量超過25 億噸。大量排放的粉煤灰既占用大量土地，又對(duì)土壤，水資源和空氣造成嚴(yán)重污染。因此，粉煤灰的綜合利用已成為當(dāng)務(wù)之急。

　　目前，粉煤灰已在建工，建筑等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，盡管用量較大，但其消化量遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上排放量的增長，且屬于低附加值，低技術(shù)含量的粗放式利用。另一方面，粉煤灰中含有豐富的鋁、硅、鐵等有用元素，其中二氧化硅含量 40 ～ 60%，氧化鋁含量 17 ～ 35%，氧化鐵含量 2 ～ 15%，從粉煤灰中把這些有用物質(zhì)提取出來，成為粉煤灰高值化利用的熱點(diǎn)。而當(dāng)前粉煤灰高值化利用主要集中在氧化鋁的提取方面。

　　國內(nèi)外處理粉煤灰大致可分為堿法和酸法。上世紀(jì)六十年代，波蘭就利用堿石灰燒結(jié)法從粉煤灰中提取氧化鋁，建成了年產(chǎn) 5000 噸氧化鋁及 35 萬噸水泥的實(shí)驗(yàn)工廠。我國安徽省冶金研究所和安徽水泥研究院在八十年代聯(lián)合申報(bào)了由石灰石燒結(jié)，碳酸鈉溶出從粉煤灰中提取氧化鋁，殘?jiān)糜谏a(chǎn)水泥的成果，并通過了專家鑒定。雖然堿法處理粉煤灰報(bào)道很多，但目前未見工業(yè)化的報(bào)道。其原因是堿法工藝冗長，設(shè)備投資大，能耗高，成本高，而且產(chǎn)生的殘?jiān)渴欠勖夯业臄?shù)倍，殘?jiān)瞥傻拇罅克嗑偷劁N售困難，綜合效益差，因而阻礙了堿法在粉煤灰綜合利用方面的應(yīng)用。

　　與堿法相比，酸法處理粉煤灰有明顯的優(yōu)勢。酸法在有效提取氧化鋁的同時(shí)，可以得到硅產(chǎn)品，進(jìn)一步處理后可制成白炭黑而出售。酸法工藝設(shè)備投資小，能耗低，成本亦低，殘?jiān)啃。鞘褂玫姆磻?yīng)設(shè)備制造有一定困難。再者，粉煤灰是經(jīng)過高溫燃燒后形成的細(xì)小微粒，其中玻璃相與剛玉占到了 80% 以上，嚴(yán)重影響了粉煤灰與酸反應(yīng)的活性。因此，需要改善粉煤灰與酸的反應(yīng)活性以提高氧化鋁等的溶出率。文獻(xiàn)報(bào)道的較多的是在酸浸取反應(yīng)中添加助溶劑（如 NH4F 和 CaF），但溶出率仍比較低，只有 35 ～ 45%，資源利用率低，而且添加了對(duì)環(huán)境有污染的氟元素，引起了二次污染。總之，當(dāng)前粉煤灰的高值化利用只注重其中鋁的提取，而忽視了其中硅，鐵等元素的提取，很難以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

　　一種粉煤灰處理方法，先將研磨后的粉煤灰添加碳酸鈉進(jìn)行焙燒，然后用水進(jìn)行浸取，浸取液碳分后得到硅膠與氫氧化鋁；將得到的硅膠與氫氧化鋁用鹽酸進(jìn)行中和，過濾后得到硅膠，進(jìn)一步處理，煅燒后得到白炭黑；將得到的氯化鋁溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶得到氯化鋁晶體，并熱解該晶體獲得初氧化鋁；將初氧化鋁用拜耳法進(jìn)行處理，得到冶金級(jí)氧化鋁和高鐵渣，高鐵渣可作為煉鐵的原料。

　　與其它處理粉煤灰的方法相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有（主要針對(duì)二氧化硅含量 40 ～60%，氧化鋁含量 17 ～ 35%，氧化鐵含量 2 ～ 15% 的粉煤灰，以上均為重量比）：

　　（1）本發(fā)明可將粉煤灰中的硅、鋁、鐵等有用元素提取出來，并可得到冶金級(jí)氧化鋁，白炭黑等產(chǎn)品，產(chǎn)品附加值高，經(jīng)濟(jì)效益好，從而實(shí)現(xiàn)了粉煤灰的綜合高值化利用。

　　（2）本發(fā)明原料適應(yīng)性廣，不受粉煤灰產(chǎn)地，化學(xué)成分，燃燒方式等影響，而且提取出的氧化鋁和硅膠純度高，鋁，硅的提取率均可達(dá) 90% 以上，提取后的渣量不足粉煤灰量的十分之一。

　　（3）本發(fā)明過程中所用的 CO2、酸、堿均可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，無三廢污染，實(shí)現(xiàn)了粉煤灰的清潔化利用。

　　（4）本發(fā)明所涉及到的技術(shù)均為冶金化工常用技術(shù)，而且一些技術(shù)和設(shè)備已在工業(yè)化上應(yīng)用，因此本發(fā)明技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小，是一個(gè)極具有產(chǎn)業(yè)化前景的粉煤灰綜合利用方法。