煤矸石是煤炭開采中產(chǎn)生的固體廢棄物,占用土地的同時污染著環(huán)境。對煤矸石的綜合利用是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中需要解決的資源和環(huán)境問題。課題組經(jīng)過前期研究得到了煤矸石綜合利用較為可行的方法,制取了鐵、鋁、鈦、鈣等產(chǎn)品,并且得到了模數(shù)約為1的水玻璃。對于低模數(shù)水玻璃,大多作為硬化劑填充到土壤中起加固作用,綜合利用價值不高。本文以煤矸石酸浸渣燒制的模數(shù)為1.03的水玻璃為原料,分別用碳化法和硫酸法制備白炭黑,比較制備方式和產(chǎn)品性能,得到碳化法為較優(yōu)的制備方法。由于目前碳化法制備的白炭黑產(chǎn)品品質(zhì)相差較大,而碳化條件影響著產(chǎn)品的內(nèi)部結構,內(nèi)部結構又影響著產(chǎn)品的評判指標,因此本文以反應溫度、水玻璃濃度、電解質(zhì)加入量三種反應因素下碳化法生產(chǎn)的白炭黑借助化學吸附分析儀、熱重分析儀、紅外光譜儀、掃描電鏡等儀器,分析其微觀形貌、孔徑分布、孔容、表面羥基含量等內(nèi)部結構信息,探究碳化條件、內(nèi)部結構和產(chǎn)品評價指標三者的相關聯(lián)系。具體結論如下:（1）根據(jù)正交試驗結果,低模數(shù)水玻璃硫酸法制備白炭黑的最優(yōu)反應條件為溫度為70℃,V（水玻璃）:V（水）為1:2即水玻璃濃度為8.19%,H₂SO_... 

【文章來源】：昆明理工大學云南省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

白炭黑表面不同的羥基類型Fig1.1Differenttypesofhydroxylfromwhitecarbonblacksurface

實驗原理硫酸沉淀法俗稱 一步法 ，該方法是基于硫酸加入硅酸鈉溶液中反應生，硅酸進一步以硅氧鍵或氫鍵結合在一起，形成葡萄狀的二次膠粒，經(jīng)、干燥后即可獲得白炭黑產(chǎn)品，其反應式為：Na2SiO3+H2SO4→Na2SO4+H2SiO3（（n-1）H2O+H2SiO3→SiO2·nH2O（白炭黑） （3 硫酸沉淀法反應終點及工藝條件的選擇.1 硫酸沉淀法反應終點的選擇取 50mL 水玻璃，加入 100mL 濃度為 3%的 Na2SO4溶液（此時水玻璃的 8.19%），在反應溫度為 60℃，攪拌機轉速為 220r/min 的條件下，用蠕 2mL/min 的速率滴加濃度為 30%的硫酸，在反應體系 pH 降至不同值時品，測所獲得產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度，所得數(shù)據(jù)見圖 3.1。

表 3.1 反應溫度對白炭黑產(chǎn)率、粒徑、吸油值、比表面積的影響Table3.1 Effects of reaction temperature on the productivity ratio , diameter of particle ,oilabsorption value and specific surface area of hydrated silica反應溫度/℃ 產(chǎn)率/% 粒徑/μm 吸油值/(mL·g-1) 比表面積/(m2·g-1)30 76.93 21.61 1.30 298.12840 78.65 19.37 1.40 276.23950 81.37 18.01 1.55 243.68760 84.28 16.25 1.85 210.65970 86.79 14.03 2.20 184.21380 89.12 11.92 2.45 135.69590 90.69 10.15 2.65 103.828100 91.23 9.78 2.95 77.614

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2899580