粉煤灰是火電廠燃煤時排出的工業(yè)固體廢棄物,堆積如山的粉煤灰不僅占用大量土地資源,污染周邊生態(tài)環(huán)境,甚至威脅到公眾健康。而粉煤灰富含大量的鋁、硅元素及種類繁多的稀有元素,是一種高價值的二次資源。目前研究多是針對高鋁粉煤灰提取氧化鋁的相關(guān)研究,但是對于酸法技術(shù)路線中產(chǎn)生的高硅渣的高值化利用還有待進一步研究。本文以硫酸氫銨浸出粉煤灰提取氧化鋁新工藝中產(chǎn)生的高硅渣和碳酸鈉為原料制備白炭黑,并對燒結(jié)過程、溶出過程、碳酸化分解過程進行了研究。在高硅渣、碳酸鈉混合燒結(jié)過程中,考察了燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間和碳酸鈉過量率對二氧化硅溶出率的影響。采用響應(yīng)曲面法對燒結(jié)工藝條件進行了優(yōu)化,得到的最佳工藝條件為:燒結(jié)溫度為1192.9K,燒結(jié)時間為120min,碳酸鈉過量率為9.74%,在此條件下,二氧化硅溶出率達到87.50%。高硅渣、碳酸鈉燒結(jié)反應(yīng)動力學(xué)表明:在1023～1123K溫度區(qū)間內(nèi),燒結(jié)過程受固體產(chǎn)物層內(nèi)擴散控制,反應(yīng)表觀活化能為141.13k J/mol。在1123～1223K溫度區(qū)間內(nèi),燒結(jié)過程受固體產(chǎn)物層內(nèi)擴散控制,反應(yīng)表觀活化能為33.44k J/mol。在溶出過程中,主要考察了工藝條件對溶出...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2PCFA與CFBFA的XRD衍射圖譜

第1章緒論3圖1.2PCFA與CFBFA的XRD衍射圖譜Fig.1.2XRDpatternofPCFAandCFBFA煤粉爐粉煤灰中的礦物相由煤粉中的礦物相燃燒轉(zhuǎn)變而來，雖然煤粉的種類因地而異，但其中所含礦物相的種類大抵相同。煤粉爐粉煤灰中典型的礦物相有高嶺石、伊利石、石英、石灰....

圖1.4白炭黑的結(jié)構(gòu)

第1章緒論11殊的理化性質(zhì)[49]。白炭黑作為一種重要的硅系無機精細化工原料，廣泛應(yīng)用于橡膠、醫(yī)藥、塑料、造紙、涂料、日用品等領(lǐng)域[50-53]。白炭黑的結(jié)構(gòu)見圖1.4。圖1.4白炭黑的結(jié)構(gòu)Fig.1.4Structureofwhitecarbonblack由圖1.4可知，四面體....

圖2.2高硅渣的SEM圖

第2章試驗材料與方法152.1.3原料的微觀形貌圖2.2（a）和圖2.2（b）分別為放大500倍和1000倍的高硅渣SEM圖像。（a）低倍SEM圖（b）高倍SEM圖圖2.2高硅渣的SEM圖Fig.2.2SEMmicrograpgsofhighsiliconslag由圖2.2可以看....

圖2.3實驗裝置示意圖

第2章試驗材料與方法172.3實驗方法2.3.1高硅渣制備硅酸鈉熟料溶出液取10g高硅渣與一定化學(xué)計量比的無水碳酸鈉混合并壓制成片狀，用100ml剛玉坩堝裝載待燒生料并置于馬弗爐中，升溫到預(yù)定溫度后保溫一定時間，反應(yīng)結(jié)束后隨爐冷卻。按固液比1:4的比例將破碎后的燒結(jié)熟料和去離子水....

本文編號：3995901