本文關(guān)鍵詞：微硅粉熱堿溶出及白炭黑合成控制的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微硅粉憑借其穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì),被廣泛的應(yīng)用于水泥、混凝土、耐火材料、冶金等行業(yè)中。目前,我國微硅粉存在雜質(zhì)含量高的問題,嚴(yán)重影響了資源的回收再利用。為解決這一問題,首先應(yīng)該制定高效脫除微硅粉中金屬雜質(zhì)的方法,制備高純度的白炭黑產(chǎn)品,提高微硅粉的附加值,實現(xiàn)其資源化利用的目標(biāo)。以微硅粉為硅源,通過調(diào)節(jié)酸浸過程中酸液的種類、濃度、溫度、固液比、反應(yīng)時間等因素,選擇能夠高效脫除金屬雜質(zhì)的條件,降低金屬雜質(zhì)對溶出過程的影響。得出適宜的酸浸條件:HCl、濃度2mol/L、反應(yīng)溫度60℃、固液比1:6~1:8、反應(yīng)時間40~60min。通過酸浸脫除其金屬雜質(zhì)以實現(xiàn)熱堿溶解Si O_2過程的強化,在熱堿溶出過程的初期,酸浸處理后微硅粉中Si O_2的溶出率由46.62%增至61.91%,得到了顯著提高。通過調(diào)節(jié)碳化過程中水玻璃濃度、碳化過程通氣量、CO_2通氣比例、溫度、添加劑種類及加入量,硫酸沉淀過程中硫酸的濃度、滴加速度等因素,考察白炭黑合成過程中,溶液中各離子濃度的變化對其形貌的影響。通過對微硅粉樣品進行組分分析(XRF)、物相分析(XRD)、顆粒形態(tài)分析(SEM)、雜質(zhì)分布分析(SEM-EDS)測定其雜質(zhì)的含量及微觀分布情況。對實驗過程的濾液采用化學(xué)分析法測得酸浸過程中金屬離子的提取率及碳化過程中溶液各離子濃度的變化。主要目的是解決熱堿溶解Si O_2過程中溶解率低的問題,提高了微硅粉的利用率;通過測定碳化過程中溶液中各離子及沉淀形態(tài)的變化,深入探討白炭黑合成的機理,改善白炭黑的制備工藝。
【關(guān)鍵詞】：微硅粉 酸浸 強化溶出 白炭黑
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 第1章 文獻綜述11-20
• 1.1 微硅粉的形成11
• 1.2 微硅粉的性質(zhì)11-12
• 1.3 微硅粉的應(yīng)用12-14
• 1.3.1 微硅粉在混凝土方面的應(yīng)用12
• 1.3.2 微硅粉在耐火材料方面的應(yīng)用12-13
• 1.3.3 微硅粉在吸附劑方面的應(yīng)用13
• 1.3.4 微硅粉在凝膠材料方面的應(yīng)用13-14
• 1.3.5 微硅粉在復(fù)合材料方面的應(yīng)用14
• 1.4 微硅粉提純效果的現(xiàn)狀14-16
• 1.4.1 自然沉降法提純微硅粉14
• 1.4.2 酸浸法提純微硅粉14-15
• 1.4.3 熱堿溶出法提純微硅粉15-16
• 1.4.4 氫氟酸酸溶法提純微硅粉16
• 1.5 白炭黑制備的發(fā)展現(xiàn)狀16-20
• 1.5.1 氣相法17
• 1.5.2 溶膠凝膠法17-19
• 1.5.3 沉淀法19-20
• 第2章 研究方案20-25
• 2.1 研究目標(biāo)20
• 2.2 研究內(nèi)容20-21
• 2.3 技術(shù)路線和實驗方案21-22
• 2.4 實驗原料及器材22-25
• 2.4.1 實驗所需原料22-23
• 2.4.2 硅原料物質(zhì)成分的檢測23
• 2.4.3 實驗儀器23-25
• 第3章 酸浸脫除金屬雜質(zhì)25-37
• 3.1 工藝流程25
• 3.2 實驗設(shè)備及過程25-26
• 3.3 分析方法26-27
• 3.3.1 溶液中K~+含量的測定26
• 3.3.2 溶液中Mg~(2+)離子濃度的測定26
• 3.3.3 溶液中Ca~(2+)離子濃度的測定26-27
• 3.4 除雜機理27-28
• 3.5 結(jié)果討論28-35
• 3.5.1 酸濃度對金屬雜質(zhì)脫除率的影響28-31
• 3.5.2 反應(yīng)溫度對金屬雜質(zhì)脫除率的影響31
• 3.5.3 固液比對金屬雜質(zhì)脫除率的影響31-32
• 3.5.4 反應(yīng)時間對金屬雜質(zhì)脫除率的影響32-33
• 3.5.5 酸種類對金屬雜質(zhì)脫除率的影響33-34
• 3.5.6 煅燒對金屬雜質(zhì)脫除率的影響34-35
• 3.5.7 分批注酸對金屬雜質(zhì)脫除率的影響35
• 3.5.8 二次酸浸對金屬雜質(zhì)脫除率的影響35
• 3.6 本章小結(jié)35-37
• 第4章 酸浸微硅粉對溶出過程的強化37-42
• 4.1 工藝流程37
• 4.2 實驗儀器及過程37-38
• 4.3 溶液中Si O_3~(2-)濃度的測定38
• 4.4 結(jié)果與討論38-41
• 4.4.1 不同酸酸浸微硅粉對溶出過程的影響38-39
• 4.4.2 不同濃度酸酸浸微硅粉對溶出過程的影響39
• 4.4.3 酸浸微硅粉對溶出過程的強化39-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 第5章 控制合成白炭黑42-58
• 5.1 工藝流程42
• 5.2 實驗儀器及過程42-43
• 5.2.1 碳化法實驗過程42-43
• 5.2.2 硫酸沉淀法實驗過程43
• 5.3 分析方法43-44
• 5.3.1 溶液中CO_3~(2-)、HCO_3~-、OH~-離子濃度的測定43-44
• 5.3.2 溶液中SO_4~(2-)離子濃度的測定44
• 5.4 碳化法制備白炭黑44-52
• 5.4.1 水玻璃濃度對白炭黑合成的影響44-46
• 5.4.2 反應(yīng)溫度對白炭黑合成的影響46
• 5.4.3 不同的添加劑對白炭黑合成的影響46-47
• 5.4.4 不同量添加劑對白炭黑合成的影響47-48
• 5.4.5 不同通氣量對碳化過程的影響48-50
• 5.4.6 不同CO_2通入量對碳化過程的影響50-52
• 5.5 硫酸沉淀法制備白炭黑52-55
• 5.5.1 不同的硫酸濃度對沉淀過程的影響52
• 5.5.2 不同的滴加速度對沉淀過程的影響52-53
• 5.5.3 硫酸的不同滴加條件對沉淀過程的影響53-55
• 5.6 碳化法與硫酸沉淀法的對比55-57
• 5.7 本章小結(jié)57-58
• 第6章 碳化過程中反應(yīng)機理的探究58-62
• 6.1 實驗思路58
• 6.2 溶液中沉淀顆粒和各離子含量的變化情況58-61
• 6.2.1 溶液中沉淀顆粒的變化情況58-59
• 6.2.2 溶液中各離子含量的變化情況59-61
• 6.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻63-69
• 致謝69-70
• 導(dǎo)師簡介70-71
• 作者簡介71-72
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集72

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  本文關(guān)鍵詞：微硅粉熱堿溶出及白炭黑合成控制的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：273036