硅藻土制备硅酸钠模数的研究

以攀枝花市大龙潭地区的硅藻土为原料,采用水热碱溶法,通过煅烧、碱溶、过滤、结晶等工艺制得硅酸钠。并通过正交试验研究了液固比、反应时间、煅烧温度、Na OH用量四个因素对硅酸钠模数的影响。结果表明,当液固比为3∶1,反应时间60 min,反应温度700℃,Na OH用量12 g时可制备出最佳模数为1.341的硅酸钠。     

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。     

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。     

内蒙古油砂尾砂制备水玻璃的工艺研究

内蒙古油砂尾砂中硅含量以二氧化硅计质量分数接近85%。探索了以内蒙古油砂尾砂中二氧化硅为原料在低温下制备水玻璃的工艺路线。通过单因素实验及正交实验考察得出,3个因素对水玻璃模数（硅钠物质的量 比）及二氧化硅溶出率的影响程度均为温度＞物料比（钠硅物质的量比）＞时间。以水玻璃模数为考察指标,其最佳工艺条件为：反应温度为800 ℃、反应时间为1 h、物料比为2,得到水玻璃模数为2.764。以二氧化硅溶出率为考察指标,其最佳工艺条件为：反应温度为800 ℃、反应时间为2.5 h、物料比为2,得到二氧化硅溶出率为87.6%。     

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。     

二次铝灰中氧化铝碱溶研究

通过碱溶法从二次铝灰中提取氧化铝,探讨了固液比、碱液浓度、反应温度和反应时间等因素对氧化铝溶出率的影响。结果显示,在固液质量体积比为0.08 g/mL、碱液质量浓度为248 g/L、反应温度为250℃、反应时间为3 h和反应搅拌转速为400 r/min的实验条件下,氧化铝溶出率为98.6%;通过对二次铝灰中氧化铝溶出率、溶液苛性比和标准氧化铝-氧化钠-水系平衡图等指标进行分析,表明二次铝灰具有良好的碱溶性能。     

太阳能硅片切割废砂浆的分离及回收研究

以太阳能硅片切割废砂浆为原料,采用固液分离、酸溶和碱溶提纯等方法,除去废砂浆中的铁及不锈钢粉等杂质,回收聚乙二醇、硅和碳化硅微粉。结果表明,以水为溶剂,按液固体积质量比(mL/g)为10∶1、常温下搅拌10min溶出废砂浆中的聚乙二醇,精馏回收;用盐酸处理废砂浆中铁及不锈钢粉的最佳工艺条件:c(盐酸)=3.0 mol/L、温度为40℃、反应时间为1 h、液固比为10∶1;采用酸溶和碱溶方法除硅,可使碳化硅微粉中硅的质量分数降到0.5%以下。     

粉煤灰碱溶提硅综合实验设计

设计了采用碱溶法对燃煤电厂粉煤灰进行提硅的综合实验.通过单因素试验方法考察碱溶温度、液固比、NaOH浓度、碱溶时间等因素对SiO2溶出率的影响.结果表明,本实验所用粉煤灰碱溶提硅的最佳反应条件为碱溶温度150℃,液固比2,NaOH溶液浓度20wt.％,碱溶时间3h,在此条件下SiO2溶出率为60.76wt.％.本实验充...     

稻壳中水合二氧化硅溶出影响因素实验研究

对水合二氧化硅的溶出工艺进行了实验研究。实验方法为:稻壳先在管式炉内炭化并通入水蒸气得到稻壳灰,后用氢氧化钠溶液与稻壳灰内水合二氧化硅反应将其溶出。考察并讨论了炭化阶段和反应过程中对水合二氧化硅溶出率的主要影响因素。实验结果表明:合适的炭化温度为600℃,稻壳与水蒸气用量比(质量比)是1∶2,炭化时间为30 min,氢氧化钠质量分数为3%,反应时间是180 min,固液比为1∶20(g/mL),在溶出过程中,水合二氧化硅的溶出率可达到98.83%。     

微波辅助碱溶法从高岭土尾矿中提取氧化铝的研究

本文以高岭土和氢氧化钠为主要原料,在微波辅助下用碱溶法提取氧化铝。研究了微波辅助碱溶法的溶出工艺和溶出性能,并系统讨论了反应阶段反应的微波时间、焙烧温度、微波功率、反应温度、氢氧化钠质量分数以及液固质量比对氧化铝溶出率的影响。通过试验研究,优化出最佳溶出工艺条件为：微波时间120min,焙烧温度450℃,微波功率600w,反应温度85℃,氢氧化钠质量分数为50％,液固质量比为30：1。该条件下氧化铝的溶出率为61．17％。     

粉煤灰制备絮凝剂聚硅酸铝铁工艺条件研究

采用单因素和正交实验法对粉煤灰絮凝剂聚硅酸铝铁制备工艺进行优化研究,探讨了用Na2CO3作助溶剂时的固体原料配比、反应时间、反应温度等对粉煤灰中有效成分浸出率的影响。实验表明,最佳工艺条件为:在Na2CO3∶SiO2比为0.5时,保持温度900℃,焙烧1 h,取得初级固态产物,用30%盐酸,在100℃下搅拌浸取1 h,过滤,得到液态物质,调节pH值为1.1,Si与Al的摩尔比为1∶0.5,Si与Fe摩尔比为1∶0.3,熟化温度为60℃,可制备出粉煤灰基絮凝剂聚硅酸铝铁。     

牙膏磨擦剂二氧化硅制备条件的优化

以硅酸钠和硫酸为原料,采用硫酸沉淀法,合成适用于牙膏以及透明牙膏的SiO2。首先考察了釜底液硅酸钠浓度、温度以及陈化时间对SiO2性能的影响。结果表明：当釜底液中硅酸钠浓度为0.13mol/L、合成温度为65℃以及陈化时间为30min的条件下,合成SiO2的透光率可以达到89%。随后,以提高透光率为目标研究了在釜底液中添加Na2SO4、NaCl两种电解质对SiO2性能的影响。结果表明：在合成温度为65℃的条件下,添加浓度为0.04～0.12mol/L的Na2SO4、NaCl对合成SiO2的透光率基本上没有影响;而在合成温度为85℃的条件下,添加浓度为0.08mol/L的Na2SO4合成SiO2的透光率可以达到97%,添加浓度为0.12mol/L的NaCl合成SiO2的透光率可以达到96%。造成这种现象的可能原因是：在相对高的合成温度下,电解质能够更加有效的参与到硅酸的聚合中,使得SiO2的透光率得到一定的改善。按照QB/T 2346—2007对所合成的物质的牙膏磨擦剂特性进行测定,达到了标准要求。     

沙漠石英砂制备洗衣粉用水玻璃的实验研究

研究了以沙漠石英砂和烧碱为原料制备洗衣粉用水玻璃的工艺条件,即配料比（石英砂与烧碱的质量比）、反应时间和反应压力对水玻璃的硅钠比（二氧化硅与氧化钠物质的量比）和二氧化硅熔出率的影响。确定了最佳条件：配料比为2.1,反应时间为8.0 h,反应压力为0.75 MPa。在此条件下得到的水玻璃的硅钠比为2.24,二氧化硅熔出率为80.5%     

碳化合成纳米SiO2颗粒比表面积的控制机理

以Na2SiO3为前驱物,研究了碳化合成纳米SiO2颗粒比表面积的控制机理. 正交实验结果表明,影响其比表面积的次序为Na2SiO3浓度>PEG6000添加量>反应温度>CO2/N2混合气流量. 当反应温度80℃、Na2SiO3浓度40 g/L、PEG6000 4 g/L、CO2/N2混合气流量1.2 L/min时,所制SiO2颗粒的比表面积为318.9 m2/g. 随Na2SiO3 浓度增大,SiO2胶粒在pH>7的碳化液中Ostwald凝聚生长过程相对延长,颗粒的一次粒径增大,比表面积却随之减小. 由于温度对SiO2溶解度和胶粒Brownian运动的影响,降低反应温度可促进SiO2成核、减少Si(OH)4和≡SiOSi(OH)3的聚合,SiO2颗粒的比表积增大. 添加剂PEG6000的空间架构效应抑制纳米SiO2颗粒团聚,从而促进SiO2颗粒比表面积增大;但当其浓度大于7 g/L时,Na2SiO3分子进入缠绕着的PEG长链架构内部,所得SiO2颗粒比表面积有所降低.     

Apparent Dissolution Kinetics of Diatomite in Alkaline Solution

The dissolution kinetics of diatomite in alkaline solution is the theoretical basis for the process optimization of alkali-diatomite reaction and its applications. In this study, the dissolution kinetics of diatomite in NaOH solution is investigated. The results indicate that the dissolution reaction fits well the unreacted shrinking core model for solid-liquid heterogeneous reactions. The apparent reaction order for NaOH is 2 and the apparent activation energy for the reaction (E_a) is 28.06 kJ·mol^-1. The intra-particle diffusion through the sodium silicate layer is the rate-controlling step. When the dissolution reaction occurs at the interface of unreacted diatomite solid core, the diffusion in the trans-layer (the liquid film around the wetted particle) reduces the rate of whole dissolution process.     

粉煤灰预脱硅液动态水热合成硅酸钙晶须的影响因素

以分析纯试剂模拟粉煤灰预脱硅液,采用动态水热法合成硅酸钙晶须,研究了反应体系碱浓度、反应温度、反应时间、溶液中铝硅(Al2O3与SiO2)和钙硅(CaO与SiO2)质量比对产物物相组成及其形貌的影响. 结果表明,控制碱浓度80 g/L以下,反应温度220℃,反应时间6 h,铝硅质量比0.06以下,钙硅质量比0.9,可制备出纯度83%以上的硅酸钙晶须,晶须长度可达20 mm.     

常压碱溶法提取软锰矿酸浸渣中的硅

软锰矿经还原焙烧酸浸提取锰后,渣中二氧化硅质量分数超过60%,而且其他杂质较少,是较好的含硅原料。采用在常压下用氢氧化钠溶液浸出软锰矿酸浸渣中硅的工艺,通过正交实验和单因素实验,考察了反应温度、反应时间、氢氧化钠浓度和液固比等因素对硅浸出率的影响,并对浸出机理进行了探讨。结果表明：影响硅浸出率的主要因素依次为反应温度、液固比、反应时间和氢氧化钠浓度。当反应温度为120 ℃、液固比（溶液体积与软锰矿酸浸渣质量比,mL/g）为2∶1、反应时间为5.5 h、氢氧化钠浓度为20 mol/L时,硅的浸出率达到70.9%。