氢氧化钠循环母液杂质对高铝粉煤灰预脱硅过程的影响

以高铝粉煤灰为原料进行预脱硅,在预脱硅过程中控制氢氧化钠循环母液中碳碱浓度和氧化铝浓度,研究两种杂质成分对预脱硅过程液相成分、液相黏度和脱硅粉煤灰铝硅比变化的影响。结果表明,随着循环母液中碳碱浓度的提升,液相中的氧化硅含量稍有下降,脱硅灰的铝硅比呈小幅下降趋势,循环母液中的碳碱浓度的提升会增大液相的黏度,对过滤过程不利,应将碳碱浓度控制在10g/L以下。循环母液中的氧化铝会与脱硅液中的氧化硅反应生成羟基方钠石等沸石类前驱体,从而降低脱硅液中的氧化硅浓度和脱硅灰的铝硅比,增加脱硅灰中化合碱含量,生产中循环母液中氧化铝浓度不应超过3g/L。     

冷却速度对粉煤灰生产氧化铝熟料溶出性能的影响

内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司一期示范项目采用预脱硅碱石灰烧姑法工艺,利用高铝粉煤灰生产氧化铝,年产20万吨氧化铝,项目的特色之一就是针对粉煤灰熟料铝硅比偏低、孔隙率高、反应活性大等特点采用筒形溶出器-棒磨机的两段溶出工艺对其进行溶出.本文旨在通过实验手段研究不同冷却速度对粉煤灰熟料相关溶出指标的影响,试验结果表明:冷却速度为10℃/min时,Al2O3溶出率为93.72％,冷却速度为80℃/min时,Al2O3溶出率为91.53％.Al2O3溶出率相差2.19％,冷却速度对熟料Al2O3、Na2O标准溶出率的影响则相对较小.此类熟料采用快速冷却方式有利于缩短冷却时间、降低能耗,对其工业生产较为有利.     

粉煤灰提取氧化铝中生料配料对熟料性能影响

正采用了三种粉煤灰生料配方制备的熟料进行溶出实验,实验结果表明:熟料溶出率都在86%以上,其中生料配比碱比[N/R]=0.95、钙比[C/S]=2.00的熟料Al2O3溶出性能接近标准溶出率。对快速冷却的熟料XRD分析,发现有β-2CaO·SiO2和γ-2CaO·SiO2两种晶型。从粉煤灰中提取氧化铝,对减轻粉煤灰污染、扩大粉煤灰利用途径具有非常重要的意义[1]。近年来,开展了从粉煤灰中,特别是高铝粉煤灰提取氧化铝科技攻关和产业化探索,初步形成了以下几种     

粉煤灰生料配比对熟料烧成温度及溶出性能的影响研究

本文以高铝粉煤灰预脱硅后脱硅灰为原料,在固定生料浆碱比0.95~1的前提下,研究了不同钙比、铁铝比对熟料烧成温度范围及溶出性能的影响。试验结果表明:高钙配比相对于低钙配比氧化铝溶出率提高1.5%~2.3%,氧化钠溶出率提高0.22%~1.5%;生料铁铝比由0.032提高至0.05可降低熟料烧成温度20℃,可扩宽熟料烧成温度范围10℃。     

铝酸钠粗液氧化铝浓度对熟料溶出过程的影响

以脱硅粉煤灰熟料为原料进行熟料溶出,控制液固比得到不同氧化铝浓度的铝酸钠粗液,通过分析上述粗液在不同溶出时间溶液成分及固相成分的变化规律,研究溶出过程发生的二次反应历程。结果表明,随着氧化铝浓度的升高、溶出时间的延长,铝酸钠溶液中的氧化铝浓度和氧化硅浓度大致呈下降趋势;固相中氧化铝和氧化钠含量呈上升趋势,熟料氧化铝溶出率和氧化钠溶出率呈逐渐下降趋势。对于原硅酸钙含量大于50%的脱硅粉煤灰熟料而言,建议将铝酸钠粗液氧化铝浓度控制在100~120g/L,熟料溶出后浆液的液固分离时间控制在180min以内。在不同初始氧化铝浓度条件下,随着溶出时间的延长,二次反应产物及反应历程随着氧化铝浓度的变化而变化。溶出固相的主要产物为水化石榴石、钠硅渣、原硅酸钙和少量方解石。     

活性硅酸钙高温相变历程研究

通过TGA/DSC、XRD、FTIR、SEM等测试手段,对高铝粉煤灰提取氧化铝副产物-活性硅酸钙在各温度区间的相变历程进行系统研究.TGA/DSC结果表明活性硅酸钙结构中有5个结晶水,160℃时开始逐渐失去结晶水,600℃前结晶水脱除完毕,672℃时部分Si-O-H键断裂,失去羟基.XRD和FTIR结果表明700℃时活性硅酸钙结构已破坏,衍射峰消失,转变为无定形的非晶态;700～800℃时发生晶型转变,结构开始转变为有序的硅灰石晶体结构;1 100℃时完全转变为低温型2M型硅灰石结构;1300℃时完全转变为高温型假硅灰石结构.活性硅酸钙的高温相变经历了“活性硅酸钙→脱水硅酸钙→脱羟基硅酸钙→2M型硅灰石→假硅灰石”的转变历程.     

ZnO纳米粒子与沸石组装体系前驱体的制备条件研究

本文以具有特殊孔道结构的沸石和具有半导体、非线性光学特性的ZnO纳米粒子为基础，研究了pH值、交换时间、沸石粒径、交换溶液浓度及种类等条件对制备二者组装体系前驱体的影响，并成功探索出了一套优化的制备条件。利用X-射线衍射仪对前驱体结构进行了表征，结果表明，其结构未受到破坏，符合预期设想。     

蒸压法制备石英基矿物聚合材料的实验研究

以粉煤灰,高炉矿渣为粉体原料,标准砂为骨料,采用振动成型方法,在蒸压釜中蒸压养护9h(养护温度为192℃),制备了矿物聚合材料.实验结果显示: 制品的饱水抗压强度达72.1MPa;含水率和吸水率分别为4.88%和6.84% ;在20℃下, 制品在浓度为1.0mol/L的硫酸溶液中浸泡24h,其质量损失率为0.78%;在浓度为1.0mol/L的NaOH溶液中浸泡24h,其质量损失率为0.39%.以制品的抗压强度为指标,研究了主要因素(粉煤灰占粉体的比例、硅酸钠占液相的比例、标准砂占固相的比例和粉体与液相的质量比)对制品性能的影响.结果表明:粉煤灰占粉体的比例对矿物聚合材料的抗压强度影响最大;硅酸钠水玻璃在液相中的比例为75%,且标准砂占固相的比例为70%时,可制得力学性能良好的矿物聚合材料.对综合因素分析表明:利用粉煤灰和高炉矿渣,采用蒸压法工艺制备石英基矿物聚合材料,具有生产周期短,工艺所需设备等条件已成熟等优势,在技术上是可行的.