碱法提高铝硅矿物的铝硅比

采用NaOH溶液时铝硅矿物进行预脱硅处理,测出溶渣中SiO2和Al1O3的含量,计算得出渣中的铝硅比.考察液固比、溶出温度、溶出时间、碱浓度等因素对铝硅矿物溶出后渣中铝硅比的影响.实验表明,在液固比为40∶1、温度95℃、溶出时间3 h、40%碱浓度条件下,矿物的脱硅率可达55%以上.预脱硅后渣中铝硅比由0.89提高到...     

高铝煤矸石铝硅分级提取实验研究

分级研究了热活化条件下高铝煤矸石在盐酸和氢氧化钠溶液中的铝硅溶出行为。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和比表面积测定仪（BET）对煤矸石试样做了表征分析。通过正交实验分析了反应温度、反应时间、初始酸碱浓度和固液比对热活化处理后高铝煤矸石中Al2O3和酸浸渣SiO2溶出率的影响。结果表明：酸浸溶出Al2O3反应过程中,固液质量比和酸浸时间对溶出率的影响最为显著,酸浸过程的最优工艺条件：初始盐酸质量分数为20%、酸浸温度为90 ℃、酸浸时间为2.5 h、固液质量比为1∶6,在此条件下,Al2O3的浸取率达82.95%;强碱溶解酸浸渣溶出SiO2反应过程最优工艺条件：碱溶温度为95 ℃、碱溶时间为2.0 h、NaOH质量分数为20%、固液质量比为1∶10,在此条件下SiO2溶出率为69.74%,碱溶温度和碱液浓度对溶出率的影响最为显著。     

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。     

循环流化床粉煤灰在碱液中硅、铝的溶出及聚合研究

为提升循环流化床粉煤灰的利用价值,研究了温度、碱浓度、时间、液固比对粉煤灰中硅、铝溶出率的影响,分析了溶出液中硅、铝的聚合行为。结果表明:温度、碱浓度、时间、液固比对煤灰中活性硅、铝的溶出影响显著;当碱浓度为9 mol/L、反应温度90℃、反应时间4 min、液固比为20时,硅的溶出率最大,达70%;当碱浓度为6 mol/L、反应温度75℃、反应时间16 min、液固比为20时,铝的溶出率最大,达82%;当溶出温度为90℃、溶出液中硅浓度0.05 mol/L、铝浓度0.07 mol/L时,硅、铝会相互聚合。聚合时,硅、铝首先形成硅铝酸盐胶体,随后聚集为硅铝酸盐溶胶,最后联结形成硅铝酸盐凝胶。     

高铝粉煤灰铝硅化合物在稀碱溶液中的浸出行为

研究了循环流化床锅炉高铝粉煤灰中铝和硅在NaOH稀溶液中的浸出行为,在对高铝粉煤灰的组成、物相等物化性质研究的基础上,考察了碱浓度、反应温度和反应时间等工艺参数对粉煤灰中铝硅反应性能的影响. 结果表明,粉煤灰为大小不一的不规则颗粒,疏松多孔,具有较高的反应活性;在温和条件下,碱溶液中铝硅溶出规律存在较大差异,在95℃、碱浓度为150 g/L、反应90 min时二者差异最大,SiO2溶出率可达23.15%,而Al2O3的溶出率仅为1.68%,粉煤灰的铝硅比可由0.78提高到0.99.     

准东煤灰提取氧化铝和白炭黑技术研究

为实现准东煤灰的绿色化综合利用,笔者研究设计了从准东煤灰中制取氧化铝和白炭黑的工艺流程,确定了最佳工艺条件,并通过SPSS双变量分析比较不同影响因素对提取率影响程度。试验采用准东煤--将军庙原煤,破碎并用马弗炉模拟煤粉炉静态燃烧方式制取灰样。准东煤灰的成分分析和元素分析表明:SiO2占48.84%,Al2O3占31.26%。参照标准制备灰样,对灰样进行SEM分析,发现粘黏性严重,因此试验前先进行机械研磨。采用煤灰与硫酸铵焙烧法制备氧化铝,工艺分为焙烧过程和酸浸过程。因滤液中含有大量杂质铁、钙等元素,采用pH调节法除杂并对除杂效果进行检验,检验结果为除杂率接近100%。从提铝渣中制备白炭黑分为碱浸过程和多次碳分过程。在提铝工艺焙烧过程中,通过提铝率变化曲线及节能角度确定了各因素的最佳试验条件为:焙烧温度600℃,焙烧时间60 min,焙烧配料比1∶6;在提铝工艺酸浸过程中,得到最佳试验条件为:酸浸温度60℃、酸浸时间20 min、H2SO4浓度0.2 mol/L、酸浸液固比50。从提铝渣制备白炭黑研究中,通过SEM观察到提铝渣疏松多孔,有利于进一步的提硅试验。通过XRD对提铝渣分析,得出提铝渣中含有大量硅、钙元素;用K值法(RIR法)求得提铝渣中Si含量及经提铝后的Si损失率为7.64%。得出碱浸过程最佳试验条件为:碱浸温度60℃、碱浸时间30 min、碱浸NaOH浓度3 mol/L、碱浸液固比70,此时Si提取率为99%。采用多次碳分法进行提硅能够满足不同硅含量纯度要求,得到最佳碱浸工艺条件为碳分pH=9.5、CO2通气速率24 m L/min、碳分NaOH浓度0.2 mol/L、碳分液固比80。通过双变量相关性分析,得到各因素对提铝率、SiO2提取率及H2SiO3沉淀率影响程度大小分别为:焙烧温度>焙烧时间>焙烧配料比,酸浸时间>酸浸温度>H2SO4浓度>酸浸液固比,碱浸液固比>碱浸温度>NaOH浓度>碱浸时间,碳分pH>碳分液固比>碳分NaOH浓度>CO2通气速率。通过经济性及可行性分析,说明提出的工艺能有效实现准东煤灰的绿色化综合利用。从提铝后的滤液中重新提取(NH4)2SO4,实现生产原料的再利用;碳分过程后的Na2CO3溶液可通过加入石灰苛化的方式实现NaOH可循环利用于提取工艺生产;本工艺除生产氧化铝和白炭黑外,还能获得Na2SO4等附加产品。     

稻壳灰制水玻璃及其对粉煤灰活性的激发效果

采用稻壳灰制备水玻璃,研究了碱浓度、固液比、溶煮时间对稻壳灰中二氧化硅溶出率和所得水玻璃模数的影响,试验表明稻壳灰制备水玻璃的最佳工艺为:NaOH浓度8 mol/L、固液比1∶2.5(1 g∶2.5mL)、溶煮时间3h;应用稻壳灰制备的水玻璃激发粉煤灰的活性,研究了水玻璃掺量、模数、固含量对粉煤灰胶砂强度的影响,试验发现当水玻璃模数为1.1、固含量为34％、水玻璃掺量为33％时,粉煤灰胶砂强度最大.     

响应面法优化凹凸棒石尾矿中蛋白石制备水玻璃工艺

以凹凸棒石尾矿中的蛋白石为原料,通过响应面法优化水热碱溶制备水玻璃的工艺条件,在单因素实验的基础上,以水玻璃模数和SiO_2浸出率的加权平均值为响应值,根据Box-Behnken的中心组合实验设计原理对反应温度、液固比、碱硅比(NaOH与SiO_2质量比)进行优化,对实验结果进行方差分析和验证,分析了各因素的显著性和交互作用.结果表明,最佳工艺条件为反应温度110℃,液固比6 mL/g,碱硅比4.05:10,该条件下水玻璃模数和SiO_2浸出率分别为2.85和81.4%,加权平均值最大,为76.1,模型相关系数R~2?0.9921,响应曲面法模型与实验数据一致性很好.     

电炉钛渣碱浸除硅、铝与碱浸渣的预氧化焙烧动力学

采用碱浸除杂-预氧化焙烧-活化改性-高压酸浸工艺处理云南地区电炉钛渣,制备高品位人造金红石. 研究了电炉钛渣碱浸除硅、铝的机理,考察了搅拌速率、粒度、温度、NaOH浓度、液固质量比、浸出碱试剂单因素对浸出率的影响,SiO2与Al2O3浸出率高达75%和50%;正交实验结果表明,NaOH浓度为1.5 mol/L、液固质量比为8、温度为沸腾温度(92.7℃)、浸出时间为1 h的条件下,浸出效果较理想;通过碱浸渣预氧化,有60%的TiO2以金红石形态析出,且在低于700℃下过程受界面化学反应控制,扩散较快,表观活化能为31 kJ/mol/, 850℃下过程受扩散控制,随空气流量增大氧化率提高.     

高钙固硫粉煤灰水热条件下元素的溶出机制

试验用比色法和原子吸收法等分析手段系统地研究了粉煤灰 H2O、粉煤灰 NaOH H2O、粉煤灰 Ca(OH)2 H2O3个系统在不同水热条件下Al、Si、Ca元素溶出浓度。结果表明:温度、反应时间和OH-的浓度是影响离子溶出的主要因素;计算了不同粉煤灰 Ca(OH)2 H2O系统在100℃、12h条件下SiO2的溶出率,高钙固硫粉煤灰中SiO2的溶出率高于普通粉煤灰,用SiO2的溶出率可以表征粉煤灰的活性;粉煤灰与Ca(OH)2的水热反应,可能是一个原地化学反应。     

蚕蛹中蛋白质与甲壳分离的研究

以脱脂蛹为原料,采用电子光学显微分析技术,观察酸、碱浸泡样组织结构变化,确定了碱法为蛋白质与甲壳素的分离方法。选定了NaOH溶液为分离试剂,就工艺条件(温度、碱浓度、固液比、时间)对蚕蛹蛋白与甲壳素分离效果的影响进行了研究。结果表明,在本实验条件下,最佳工艺条件:温度80℃,固液比1:12,时间10min,碱浓度1(wt)%。甲壳得率为2.46%,粗蛋白回收得率为78.91%。     

利用粉煤灰制备活性SiO_2工艺研究

以粉煤灰为硅源制备高比表面积的活性SiO2。根据所用高铝粉煤灰的化学与物相组成的特点,确立了利用NaOH溶液提取非晶态硅的工艺路线,并利用正交试验法确定了提取非晶态SiO2最佳工艺条件:NaOH浓度8 mol/L,灰碱质量比2∶1,反应温度95℃,反应时间6 h。然后采用CO2气体沉淀法制备高比表面积的SiO2,该法制备的活性SiO2比表面积可达730 m2/g。较理想的碳分条件为硅质量浓度30 g/L,温度30℃,该条件下通入CO2气体制备出的活性SiO2比表面积大,孔分布窄且均匀,性能稳定。     

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。     

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%.     

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。     

NaOH亚熔盐法处理拜尔法赤泥的铝硅行为

针对拜尔法赤泥铝/硅比偏高的问题,对NaOH亚熔盐法处理拜耳法赤泥过程中的Al, Si行为进行了研究. 考察了溶出温度、碱/泥比、添加CaO等主要因素对终赤泥化学成分和物相结构的影响. 结果表明,溶出温度高、碱/泥比大有利于Al2O3的回收,相应的终赤泥的铝/硅比较低. 在碱/泥比6、溶出温度230℃、时间2 h的条件下,氧化铝回收率可达79.22%,终赤泥的铝/硅比可降到0.39,终赤泥中的硅主要以NaCaHSiO4和Ca3(Fe0.87Al0.13)2(SiO4)1.65(OH)5.4形式存在. 在处理CaO/SiO2>1.2的拜尔法赤泥时继续添加CaO并不能继续提高Al2O3的回收率.     

粉煤灰中SiO_2在不同碱性条件下的溶出量及与火山灰活性指数的关系

采用沸煮法,对Ca(OH)2+NaOH溶液的pH值对粉煤灰的SiO2溶出量的影响进行了研究;同时探讨了粉煤灰的可溶性SiO2量与其火山灰活性指数的关系.结果表明:碱激发溶液的pH值越高,粉煤灰的SiO2溶出量越大;粉煤灰的SiO2溶出量在碱溶液的pH值超过某一特定值后显著增加,表现出较高的活性.采用Ca(OH)2+NaOH混合溶液测定粉煤灰的SiO2溶出量,与实际情况较为吻合.粉煤灰的总SiO2含量越高,SiO2溶出量越高,反之越低;SiO2溶出率与总SiO2含量无关.粉煤灰的可溶性SiO2量和SiO2溶出率与其火山灰活性指数之间没有相关性.     

微波辅助加热粉煤灰水热合成沸石的最佳条件

以火力发电厂粉煤灰为原料,微波辅助加热水热合成沸石,并用阳离子交换容量(CEC)检测粉煤灰沸石合成效果.将微波辅助加热合成与同等条件下的常规水热合成进行比较,探讨微波辅助合成沸石中的影响因素及最佳条件.微波条件下影响粉煤灰合成沸石的种类及合成效果的主要因素有:粉煤灰的组分、温度、时间、活化剂种类、碱浓度、液固比、微波催化等;微波合成最佳条件为:120℃、40 min、NaOH浓度2 mol/L、液固比2.5.     

粉煤灰基聚合材料制备试验研究

粉煤灰矿物聚合材料利用粉煤灰非晶态硅铝酸盐的特点,经过碱激发剂激发,使得粉煤灰、偏高岭土、砂子等混合物料中的硅铝结构发生解聚。正交试验表明,考查的4个因素、3个水平中,影响因素主次顺序为:固液比NaOH浓度Na_2SiO_3占液相比粉煤灰掺量,最好的试验方案是A_1B_2C_2D_1,即:粉煤灰掺量50%,NaOH浓度8%(mol/L),固液比1.5,Na_2SiO_3占液相比50%,其抗压强度值为6.17MPa。     

高铝粉煤灰预脱硅碱溶提铝过程中的物相转变规律

采用化学分析和XRF、XRD、激光粒度仪、SEM、FT-IR分析技术,研究了高铝粉煤灰预脱硅及浓碱液提铝过程中的固相变化规律.结果表明,高铝粉煤灰经预脱硅及NaOH浓碱溶液溶出后,碱灰质量比大于6时,Al2O3的溶出率大于85%,尾灰中铝硅质量比降至0.21,铝硅选择性分离.预脱硅过程中莫来石相和刚玉相未被破坏,而所含无定型铝硅酸盐溶解形成羟基方钠石Na8Al6Si6O24(OH)2(H2O)2,并附着于颗粒表面导致中值粒径略有增加;浓碱溶液提铝过程中,莫来石及刚玉相完全溶解,形成规则柱状或杆状的NaCaHSiO4及类沸石1.2Na2O’0.8CaO’Al2O3’2SiO2’H2O,中值粒径减小.