表5。19燒結莫來石的市場價格
假設飛灰中Al2O3的原始含量為m%，為了使配料中Al2O3的含量達到y%，工業氧化鋁的加入量x%可由下式得到:
高鋁粉煤灰的特性及其在合成莫來石和堇青石中的應用
表5。20顯示了根據飛灰中假定的原始Al2O3含量合成M50、M60和M70莫來石產品所需的工業氧化鋁量。可以看出，如果原粉煤灰中Al2O3含量為30%，那麽合成M60莫來石產品需要75%的工業氧化鋁，僅合成莫來石的成本就為3495元，占72。莫來石銷售價格的8%。合成M70莫來石需要添加高達133的工業氧化鋁。3%.因此，粉煤灰和工業氧化鋁合成莫來石的成本主要取決於工業氧化鋁的加入量，這也是導致迄今為止粉煤灰合成莫來石工業化生產失敗的關鍵因素。如果用高鋁代替工業氧化鋁，其合成成本會降低，但降低幅度不大，因為我國高鋁的價格也在3000元/噸左右，而且高鋁通常含有壹定量的SiO2等雜質氧化物。
表5。20合成M50、M60和M70莫來石所需的工業氧化鋁量根據假定的飛灰中Al2O3的原始含量確定。
以準格爾電廠高鋁粉煤灰為原料，不添加任何氧化鋁，直接制備M50系列莫來石。A(鹽酸未處理)和B(20%鹽酸處理)系列高鋁粉煤灰與工業氧化鋁混合合成的M60和M70莫來石制品，工業氧化鋁加入量為18。2%, 57.6%和14。8%和53。分別為0%。根據2005年6月公布的最新工業氧化鋁和燒結合成莫來石市場銷售價格，對應的氧化鋁成本分別為848、2684、690和240。他們占17.7%，46。3%和65，438+04.4%和42。莫來石市場銷售價格的6%(表5。265，438+0)，不同於普通粉煤灰與工業氧化鋁的混合物65，438+0 ∶ 65，438+0或化學計量比。
從表5也可以看出。21說明M50系列莫來石可以直接由準格爾電廠高鋁粉煤灰制備，也可以由高鋁粉煤灰和工業氧化鋁合成M60系列莫來石，實驗結果表明M60系列樣品莫來石含量最高，物理性能最好。M50系列莫來石是由準格爾發電廠高鋁粉煤灰直接制備的，M60系列莫來石是由高鋁粉煤灰和工業氧化鋁合成的。剔除生產成本，凈利潤約為1000 ~ 1500元/噸，這也是我們下壹步半工業試驗的重點。
表5。21準格爾電廠粉煤灰合成莫來石成本核算
粉煤灰中的雜質含量是影響合成莫來石質量的關鍵因素。為了提高合成莫來石的純度，有必要對粉煤灰進行預處理，以減少粉煤灰中的雜質含量。粉煤灰中鐵的處理有成熟的技術，可以直接應用，即利用磁選機分離粉煤灰，去除其中的磁性物質。用20%鹽酸去除CaO的效果相當理想。我們的上述實驗表明，在用20%的鹽酸處理後，粉煤灰中的CaO含量可以降低到65438±0%以下，並且其它雜質的量也可以降低。
目前工業鹽酸的市場價格在300元/噸左右，如果使用工業鹽酸可以大大降低處理粉煤灰中雜質的成本。粉煤灰中MgO的含量壹般不高，對莫來石合成的影響遠小於CaO，用鹽酸處理可以部分去除，所以壹般不用太擔心粉煤灰中的MgO。粉煤灰的含量通常是TiO _ 2，僅次於Fe2O3。用鹽酸去除TiO _ 2效果不明顯，但對莫來石的合成影響不大，少量還能增韌制品。為了避免TiO2和fe2o 3的協同作用，應盡可能去除飛灰中的fe2o 3(如增加磁選機的磁場強度等)。).如果遇到TiO _ 2含量高的粉煤灰(超過4%，其實很少)，氟化鋁法除TiO _ 2的效果非常明顯(林鶴成等，1999)，可以除去大部分SiO _ 2，提高鋁矽比。壹般來說，用鹽酸脫除CaO時，可以同時脫除飛灰中的K2O和Na2O。
粉煤灰中的雜質是壹把雙刃劍，在合成莫來石中既有優點(降低燒結溫度和體積膨脹)，也有缺點(降低莫來石含量和制品的物理、力學、熱學性能)，需要我們從多方面去衡量和考慮，才能達到最好的預期。
總體來說，去除粉煤灰中的雜質不存在技術難度，去除程度主要取決於合成莫來石的質量要求和經濟可行性。壹般耐火材料和陶瓷制品對莫來石的質量要求不高。為了降低合成成本，對粉煤灰合成莫來石的質量要求可以適當放寬。2005年6月5438+2月1實施的冶金行業標準《燒結莫來石》(YB/T5267—2005)已經頒布。Fe2O3、TiO2和K2O+Na2O的最大允許量分別擴大到65，438±0.5%、3。5%和3。0% (Na2O ≤0。3%)，該標準是根據我國現有資源情況制定的，特別是適當放寬了雜質允許量指標，有利於資源的合理利用和綜合利用。根據我們的實驗結果，燒結粉煤灰合成莫來石的技術指標達到行業標準並非不可能，有些指標甚至遠高於行業標準。
據我們調查，如果建壹座年產1的隧道窯。5 ×104t莫來石，窯費約1100000元，設備費1200000元，車間費500000元，倉庫費200000元，總備件供應量約100元。按2003年莫來石市場最低價2500元/噸計算，剔除原料和生產成本，可獲利11萬元~ 1.5萬元，壹年左右可收回成本。綜合考慮工業廢棄物的資源化利用(節約自然資源)和環境效益(粉煤灰貯存收費標準為30元/噸)，以及國家對固體廢棄物利用的減免稅政策，其經濟效益和社會效益十分可觀。準格爾電廠粉煤灰由於采用單壹燃煤來源，化學成分相對穩定，氧化鋁含量高，雜質含量低，是合成莫來石的理想原料。