本文首先概述了高铝粉煤灰的产生及其危害,通过分析粉煤灰的组成、结构和特性,介绍了粉煤灰在各个领域的应用现状及发展趋势,其中详细阐述了从高铝粉煤灰中提取氧化铝和从粉煤灰中浸取镓的实验方法和研究进展,为本文从高铝粉煤灰中提取含量可控的氧化镓和氧化铝的混合物提供了有价值的参考。研究了以碳酸钠、碳酸钙和氧化钙为助剂,高温煅烧法煅烧活化高铝粉煤灰,酸浸法浸取活化后粉煤灰中的镓。探讨了煅烧条件(助剂种类、助剂含量、煅烧温度、煅烧时间)对粉煤灰中镓的浸出效果的影响。研究结果表明,在三种助剂(碳酸钠、碳酸钙和氧化钙)中,碳酸钠是粉煤灰活化的最优助剂;粉煤灰与碳酸钠的质量比为1:1.5,煅烧温度为800℃,煅烧时间为120 min时,粉煤灰中镓的浸出量为52.62 g/t。为了与单一助剂活化效果进行对比,对复合助剂氯化钠和碳酸钠煅烧活化粉煤灰进行勒进一步的研究,探讨了氯化钠含量、煅烧温度和煅烧时间对镓浸出效果的影响。采用X射线衍射(XRD)表征了加入氯化钠前后粉煤灰活化产物的物相组成,用ICPS测定浸取液中镓的含量。实验结果表明,温度为800℃,煅烧时间为120 min,氯化钠含量为粉煤灰碳酸钠含量的8%时,浸取出的镓的含量为56.10g/t,说明此时粉煤灰的活化效果较好。本文采用煅烧得到的最佳条件后,对浸取条件进行了研究。以高铝粉煤灰为原料,通过对粉煤灰进行烧结活化、碱溶、滤洗等工艺,制得含镓的溶液。探讨了烧结助剂种类、碱液种类、碱液浓度、液固比、浸出温度、浸出时间等因素对镓浸出率的影响。结果表明:以碳酸钠作为烧结助剂,氢氧化钠作为浸取液溶剂,碱液浓度为200 g/L,液固比为40∶1,浸出温度60℃,浸出时间为6 h时,可使浸取出来的镓的含量达到41.438 g/t。由于粉煤灰中氧化铝的含量远远大于氧化镓的含量,为了提高氧化镓的含量来得到氧化镓和氧化铝的混合物,就要分离出一定量的氧化铝。本文利用氢氧化镓与氢氧化铝在碱性溶液中析出的酸度不同,采用两段碳酸化的方法分离氧化铝和氧化镓。探索了第一次碳酸化条件(即不同p H、不同流量、不同温度)对氧化铝和氧化镓分离效果的影响。实验结果表明,p H值为11.23,温度为80℃,二氧化碳流量为40 m L/min时,最终得到的氧化镓和氧化铝的混合物中,镓的含量为5.7550 mg/g。