利用氧氯化锆副产物合成硅酸钠的实验研究

利用氧氯化锆生产中排放的锆硅渣和废碱液作原料,通过水热-碱化反应合成硅酸钠.先将酸性硅渣与废碱液中和,经离心水洗得到中性二氧化硅凝胶,再在反应釜中与计量的NaOH溶液进行化合反应,然后对产物进行固液分离,最后将所得溶液浓缩即得产物.通过正交试验,研究了影响SiO2溶出率及硅酸钠模数的主要因素.结果表明,起始物的n(SiO2)/n(Na2O)比影响最大,其次依次为反应温度和反应时间.最优方案按n(SiO2)/n(Na2O)=2.5配制起始物,180℃下反应3h,由此可使锆硅渣的SiO2溶出率达82％,合成的硅酸钠模数为2.21,其各项技术指标均达到国标优等品水平.     

硅藻精土制备硅酸钠工艺研究

硅藻土的主要化学成分是非晶质二氧化硅。以临江低品位硅藻土矿选矿精土为原料,采用水热碱溶法进行碱溶制备硅酸钠工艺的研究。以硅藻精土中二氧化硅的溶出率以及制得硅酸钠的硅钠比作为评价指标,研究了碱溶时间、碱溶温度、液固质量比以及碱土质量比对二氧化硅溶出率和硅酸钠硅钠比的影响规律。结果表明,在其他条件相同的情况下,碱土比越大,二氧化硅溶出率越高,硅酸钠的硅钠比越小。在碱溶时间为90 min、碱溶温度为 96 ℃、液固质量比为2.5、碱土质量比为1.24条件下,二氧化硅的溶出率为93.22%,硅酸钠的硅钠比为0.96,硅酸钠的产出率为100 g硅藻精土可制得硅酸钠169.35 g。     

钼铁冶炼废渣制备水玻璃的试验研究

主要对钼铁废渣制备水玻璃进行试验研究。通过单因素考察法,确定了各种单因素:碱浸温度、物料比(钼铁废渣和Na OH溶液的质量比)、碱浸时间和Na OH质量分数对水玻璃模数的影响,得到钼铁冶炼废渣制备水玻璃最适宜的条件为反应温度为100℃,物料比为1:3,反应时间为8 h,Na OH溶液质量分数为20%。     

经酸浸活化的高硅粉煤灰渣湿法制水玻璃工艺研究

通过试验确定以酸浸淮南粉煤灰渣为原料生产水玻璃的最佳工艺条件。以水玻璃模数和灰渣中SiO2的溶出率为指标,NaOH溶液的质量分数、液固比、碱浸时间、碱浸温度为影响因素进行正交试验,对结果进行了极差分析和方差分析,分析结果一致。最佳方案为NaOH的质量分数为15%、液固比3:1、反应时间3 h、反应温度60℃。经验证,最优方案的水玻璃模数为3.5,SiO2溶出率为98.03%,为最佳试验结果。     

固体碱催化大豆油制备生物柴油

以Na2Si O3·9H2O为原料制备固体碱催化剂,大豆油和甲醇酯交换反应为模型,优化固体碱焙烧条件。再以最优条件制备的Na2Si O3·9H2O固体碱催化剂优化大豆油和甲醇酯交换工艺。结果表明:硅酸钠固体碱最佳制备条件为煅烧温度400℃、煅烧时间1 h。大豆油和甲醇酯交换反应优化工艺为:反应温度65℃、醇油摩尔比6∶1、反应时间2 h。     

煤矸石除杂及碱融活化制取硅酸钠的实验研究

研究利用煤矸石中的硅元素制取硅酸钠,先将煤矸石粉在750 ℃下煅烧2 h,除去有机质并破坏了煤矸石中的高岭石等矿物的晶型结构,再将煅烧过的煤矸石粉在95 ℃、液固比（mL/g）为8∶1、质量分数为40%的硫酸中酸浸5 h,煤矸石煅烧粉中的铁和铝等金属杂质离子的总去除率为86.93%;还研究了碱融活化条件对硅元素溶出率的影响,获得了适宜的碱融活化条件：m（酸浸粉）∶m（碳酸钠）=1∶1.5、碱融温度为800 ℃、碱融时间为2 h。在此条件下,硅元素溶出率大于75%,最终获得了硅酸钠溶液。     

竹屑预处理制备纤维素实验条件初探

以木器厂废弃的竹屑作为原料,用Na OH溶液对其进行预处理,分别辅以常温加热和微波加热。以纤维素产率为指标,考察预处理温度、预处理时间和液固比等因素对指标的影响。结果表明,常温加热时,Na OH浓度10%、温度90℃、反应时间6 h、液固比6时竹纤维素产率最低为52.1%;微波辅助加热时,微波功率350 W、反应时间8 min、液固比10时竹纤维素产率最低为50.7%。从实验结果知,微波辅助较恒温水浴反应时间缩短了5小时52分钟。     

硼精矿加压碱解制备水合偏硼酸钠

采用NaOH-H2O体系加压溶出硼精矿制备水合偏硼酸钠．正交实验结果表明,影响硼溶出的因素顺序为,碱浓度>时间>液固比>温度. 考察了初始NaOH溶液浓度、液固比、反应时间、反应温度、矿石粒度和搅拌速度对硼溶出的影响,最优条件[初始NaOH浓度25%(w)、液固比4:1(w)、反应时间2 h、反应温度140℃、搅拌速度500 r/min、高压釜表压0.2 MPa]下,硼转化率达95.91%. 湿硼泥经三级逆流浆化洗涤(各级洗涤温度90℃、洗水与湿硼泥质量比3:1、时间1 h)可实现Na2O和B2O3的高效回收,烘干的终硼泥Na2O和B2O3含量分别为0.35%和0.45%(w),含42.91%(w) MgO的终硼泥可作为提镁的优质原料. 溶出液添加CaO苛化并高温放置陈化脱色除杂,再降温至25~30℃,恒温结晶6 h后抽滤,结晶率大于70%,晶体用无水乙醇、饱和偏硼酸钠溶液洗涤,40℃烘干12 h,物相为NaB(OH)4,纯度约为90%.     

粉煤灰提铝残渣低温碱溶过程工艺研究

循环流化床粉煤灰“一步酸溶法”提取氧化铝工艺过程中产生的尾渣主要成分为无定形二氧化硅,且具有较高的活性,是制备白炭黑、分子筛、硅酸钠水玻璃的理想原料。对该提铝残渣在氢氧化钠溶液中的溶出过程做了研究,探讨了液固比、碱浓度、溶出时间、溶出温度工艺条件对二氧化硅和氧化铝溶出效果的影响。研究结果表明：在氢氧化钠碱液的浓度为4 mol/L、反应温度为70 ℃、液固比为6、反应时间为4 h的条件下,二氧化硅的溶出率最高,达到93%。提铝残渣碱溶后固体渣经XRD分析,其无定形二氧化硅基本已溶出,剩余物主要为锐钛矿与莫来石等。     

高白度竹纤维的常压提取工艺

为了制备高白度的竹纤维,先用甲酸/乙酸/水预处理竹粉原料(记为A),再使用甲酸/乙酸/H_2O_2提取竹粉纤维素(记为A_p);通过单因素分析法探讨了甲酸/乙酸比例、H_2O_2用量、固液比、反应温度及反应时间等因素对产品得率和白度的影响;然后在碱性条件下用H_2O_2进行TCF漂白(记为P),考察了Na OH用量、H_2O_2用量、固液比、反应温度和反应时间对产品得率和白度的影响;同时研究了多步处理工艺提取的效果,得到白度较高的纤维素产品。当A_p段工艺条件选取V(甲酸)∶V(乙酸)=40∶60,固液比1∶10(g/m L),添加9%的H_2O_2溶液,先在60℃搅拌0.5h,再升温至90℃反应2h;且P段工艺条件选取H_2O_2用量为5%,Na OH用量为6%,固液比为1∶10(g/m L),反应温度为90℃,反应时间为2h,在此条件下经AAA_pA_pPP处理得到的产品白度高达90.5%。     

赤泥制备水玻璃工艺研究

为了提取利用赤泥中的硅元素,实现赤泥的资源化,同时为水玻璃的制备寻找一种新原料。本文以中铝山西新材料有限公司两组分赤泥为研究对象,通过化学分析法、XRD对赤泥进行了化学组成及矿物组成分析。表明该赤泥中二氧化硅含量较高且都为非晶态,反应活性高,为制备水玻璃的理想硅源。对赤泥进行酸浸可得到纯度为92%的硅胶。硅胶湿法制备水玻璃最佳工艺参数为NaOH质量浓度15%,液固质量比3,体系温度95 ℃,反应时间为15 min。经实验验证,最佳参数下的二氧化硅溶出率可达91%,对该赤泥中硅的利用率达84.6%。该研究可为赤泥资源化和水玻璃原料选取提供新的思路和依据。     

不同模数水玻璃在胶磷矿正反浮选的应用

进行了不同模数的水玻璃应用于云南某磷矿浮选的研究,通过浮选试验结果的比较以及水玻璃在浮选过程中的溶液化学行为分析,探讨了液碱法生产的低模水玻璃在胶磷矿正反浮选生产中应用的可行性。实验结果表明：虽然高模、低模水玻璃在模数、硅酸钠含量及所形成金属硅酸盐的溶度积等方面有所差异,但浮选溶液化学理论计算结果显示二者在同样用量情况下调节溶液pH、抑制脉石的能力基本一致。     

CO_2硬化水玻璃旧砂的湿法再生探索

现代铸造业发展的一个重要目标是绿色铸造。水玻璃砂是最有可能实现绿色制造的型砂,水玻璃旧砂的再生回用是其关键。本文探讨了不同转速、时间、温度条件下湿法再生CO2硬化水玻璃旧砂的效果。结果表明:适宜的参数为转速800 r/min,时间10 min,温度80℃,用水量1∶1,再生砂残留碱约为3%。     

硅酸钠模数对SiO2气凝胶结构和表面改性机制的影响

以粉煤灰为原料制备五种不同浓度的硅酸钠溶液,采用溶胶-凝胶法对硅酸钠溶液进行处理,在常压干燥条件下获得了疏水性SiO₂气凝胶。通过测试气凝胶的密度、比表面积和接触角,研究了硅酸钠溶液模数m对气凝胶结构的影响,阐述了气凝胶表面疏水改性的亲核取代S_N1化学反应机制。研究结果表明,气凝胶的疏水性能与其表面连接的硅甲基—Si—(CH₃)₃数目有直接关系,当硅酸钠模数m=2.50时,气凝胶的疏水性能最佳。气凝胶的密度和比表面积均随硅酸钠模数的增大而增大,当硅酸钠模数m=0.75时,气凝胶的密度和比表面积最小,其值分别为0.073 9 g/cm³和588.5 m²/g。     

改性硅酸钠的合成与脱色性能研究

通过以阳离子表面活性剂CTMAB(十六烷基三甲基溴化铵)为模板,以各种盐类作为无机源,水玻璃作为主要原料,合成改性的硅酸盐材料并用于处理甲基紫模拟废水。考察了材料投入量、pH值、温度和反应时间对废水脱色效果的影响。实验表明:锂盐具有较好的脱色效果。在锂盐投入量为7 g/L,pH为4,温度为25℃,反应时间为120 m in的条件下,脱色率可达99%以上。     

硅酸钠模数测定方法的探究

详细阐述了硅酸钠中氧化钠和二氧化硅含量测定的理论依据,在分析和总结现阶段测定二氧化硅含量存在问题的基础上,提出了改进的方法。通过采用过饱和氟化钠溶液,酸度计监测滴定终点的实验准确测定了二氧化硅含量,进而提高了硅酸钠模数测定的准确性和重复性。     

Preparation and Characterization of Precipitated Silica using Sodium Silicate Prepared from Saudi Arabian Desert Sand

The present study reveals a cost benefit process in an open system for utilizing desert sand for preparing sodium silicate or precipitated silica. A simple alkali fusion method has been developed to prepare sodium silicate directly from sand and finally pure precipitated silica by acid precipitation. The reaction weight ratio of alkali to sand reaction parameters are studied for optimizing the silica yield. About 80% pure precipitated silica has been prepared in an open system at 150 ^°C within 45 min. Wet chemical methods, FTIR, TG-DTA, XRD and SEM techniques are used to characterize the silica prepared from sand available in Saudi Arabian deserts. In the XRD pattern, the peak corresponding to silica was obtained at the diffraction angle of 21.8 ^° and it was found to be amorphous in nature.     

A Novel Sodium Silicate Fluoride Solution and a H2 Gas Formed by a Reaction Between Si and an Aqueous Solution of NaOH and NaF

Oxidation of Si in an alkali solution has attracted much attention to produce hydrogen gas from Si wastes. It was found that hydrogen gas was generated from Si in NaOH and NaF solution with more than 10 times reaction rate than in the NaOH solution. The reaction by-product was a sodium silicate fluoride, Na _{x + z} Si _y O_{2 y + x /2}F _z solution, and it proved to transform to a glass foam by boiling. The Raman spectrum suggested that the silicon and oxygen atoms in the silicate anions were arranged in a sheet-like structure. This may affect the behavior to form the glass foam.     

淀粉接枝/硅酸钠复合凝胶体系的制备及封堵性能评价

对淀粉与丙烯酰胺的接枝共聚反应进行了研究,确定了反应条件后,再加入硅酸钠-USC(成胶控制剂)溶液,反应10 h后最终形成了一种有机-无机复合凝胶。流变性实验结果表明,体系中加入硅酸钠后,其储能模量和耗损模量均大于原接枝体系。相同条件下,复合凝胶材料的柔量低于淀粉接枝体系,即其形变能力较差;随着温度的增加,复合凝胶的柔量降低,体系的形变能力随温度变化较敏感。封堵实验结果表明,不加硅酸钠的接枝共聚物对填砂管的封堵率达到97%,而复合凝胶材料的封堵率达到99.9%。这是由于硅酸钠凝胶的存在,增加了凝胶自身强度,生成的凝胶与岩石颗粒有一定的粘接力,从而明显提高了体系的封堵强度。