本文關鍵詞：灰場粉煤灰提取氧化鋁和白炭黑，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著國內(nèi)燃煤發(fā)電量的持續(xù)增長,作為燃煤電廠最主要的固體廢棄物,粉煤灰的排放量也隨著燃煤消耗的增長而急劇增加。大量粉煤灰的排放引發(fā)了嚴峻的社會和環(huán)境問題。另一方面,粉煤灰中的鋁和硅元素含量很高,具有極高的提取價值。 本文以淮南某電廠的粉煤灰為提取氧化鋁和白炭黑的原料,主要研究結果如下： (1)粉煤灰在球磨機中機械研磨40min后,粒徑變小,玻璃體表面堅固保護膜被破壞,其光滑程度降低,反應活性顯著提高；研磨后粉煤灰與磨細碳酸鈉均勻混合焙燒,可完全破壞粉煤灰中低活性的莫來石、玻璃相結構,使其反應生成高活性的霞石相。實驗得到最佳焙燒工藝為：灰堿比為1：0.9,煅燒溫度為875℃,煅燒時間為2h； (2)燒結熟料經(jīng)稀硫酸酸浸,氧化鋁溶出率可達95%,通過單因素實驗和正交實驗得到燒結熟料最佳酸浸工藝為：燒結熟料與3mol/L的稀硫酸按5：1的液固比(體積比)混合、在90"C下恒溫酸浸2.5h；酸浸濾液經(jīng)重結晶2次得到的高純度硫酸鋁晶體在800℃下煅燒2.5h,即可獲得γ-Al2O3產(chǎn)品； (3)粉煤灰提鋁渣中的硅可在NaOH溶液中反應并以Na2Si03的形式被浸出,通過單因?qū)嶒灪驼粚嶒灥玫降淖罴褖A浸工藝為：粉煤灰提鋁渣與30%(質(zhì)量百分濃度)的NaOH溶液按4：1的液固比(體積比)混合,在90℃的堿浸溫度下堿浸80min,可達82%的二氧化硅浸出率； (4)所制硅酸鈉溶液經(jīng)分步碳分工藝可制備高純度沉淀白炭黑,最佳工藝條件為：反應溫度為75℃、CO2流速為25mL·min-1、硅酸鈉溶液濃度為50g·L-1,一次碳分反應至pH值為10.8時結束,二次碳分反應至pH至為9.3時結束反應。二次碳分產(chǎn)物經(jīng)水洗干燥后,可得到比表面積為280.2m2/g、DBP吸值為3.56cm3/g的高純度白炭黑產(chǎn)品。
【關鍵詞】：粉煤灰 活化 氧化鋁 堿溶 分步碳分 白炭黑
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ536.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 引言13-15
• 1 文獻綜述15-25
• 1.1 粉煤灰概況及應用15-18
• 1.1.1 粉煤灰簡介15
• 1.1.2 粉煤灰組成15-16
• 1.1.3 粉煤灰的危害16-17
• 1.1.4 粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀17-18
• 1.2 從粉煤灰中提取氧化鋁的概述18-21
• 1.2.1 酸浸法18-19
• 1.2.2 燒結法19-21
• 1.2.3 其他方法21
• 1.3 從粉煤灰中提取白炭黑概述21-23
• 1.3.1 氣相法21-22
• 1.3.2 溶膠-凝膠法22
• 1.3.3 沉淀法22-23
• 1.4 研究意義及構想23-25
• 1.4.1 研究意義23
• 1.4.2 研究內(nèi)容23-25
• 2 實驗部分25-33
• 2.1 實驗儀器及藥品25-26
• 2.1.1 實驗藥品25
• 2.1.2 實驗儀器25-26
• 2.2 原料粉煤灰分析26-28
• 2.2.1 粉煤灰的化學組成26-27
• 2.2.2 粉煤灰的物相組成27
• 2.2.3 粉煤灰微觀形貌27-28
• 2.3 工藝流程28-29
• 2.3.1 從粉煤灰中提取氧化鋁工藝28-29
• 2.3.2 以提鋁渣為硅源制備白炭黑工藝29
• 2.4 分析及表征方法29-33
• 2.4.1 化學成分測定方法29-32
• 2.4.2 實驗所用儀器及表征方法32-33
• 3 從粉煤灰中提取氧化鋁的研究33-47
• 3.1 機械研磨工藝33-34
• 3.1.1 粒徑變化33-34
• 3.1.2 表面變化34
• 3.2 焙燒活化工藝34-39
• 3.2.1 焙燒活化機理34-35
• 3.2.2 實驗方法35
• 3.2.3 實驗結果與討論35-38
• 3.2.4 燒結熟料表征38-39
• 3.3 硫酸酸浸工藝39-43
• 3.3.1 硫酸濃度的影響39-40
• 3.3.2 酸浸時間的影響40-41
• 3.3.3 酸浸溫度的影響41
• 3.3.4 液固比的影響41-42
• 3.3.5 硫酸酸浸工藝的優(yōu)化42-43
• 3.4 除雜工藝43-44
• 3.4.1 重結晶實驗43-44
• 3.4.2 重結晶的除鐵率分析44
• 3.5 硫酸鋁晶體煅燒制備氧化鋁44-45
• 3.6 本章小結45-47
• 4 從提鋁渣中提取白炭黑的研究47-63
• 4.1 提鋁渣分析47-49
• 4.1.1 提鋁渣的化學組成47
• 4.1.2 提鋁渣的物相組成47-48
• 4.1.3 提鋁渣的表面形貌48-49
• 4.2 提鋁渣堿浸制備硅酸鈉工藝49-53
• 4.2.1 堿液濃度的影響49-50
• 4.2.2 反應時間的影響50
• 4.2.3 反應溫度的影響50-51
• 4.2.4 液固比的影響51-52
• 4.2.5 堿浸工藝的優(yōu)化52-53
• 4.3 分步碳分制備沉淀白炭黑工藝53-61
• 4.3.1 碳分反應機理53-55
• 4.3.2 實驗方法55
• 4.3.3 一次碳分影響因素考察55-56
• 4.3.4 二次碳分影響因素考察56-61
• 4.4 產(chǎn)品表征及分析61
• 4.5 本章小結61-63
• 5 結論63-65
• 5.1 結論63
• 5.2 展望63-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69-71
• 作者簡介及論文發(fā)表情況71

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：灰場粉煤灰提取氧化鋁和白炭黑，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：390173