煤系高岭土脱硅工艺与动力学的研究

【摘要】：首先对淮北煤系高岭土进行了化学分析,测出了二氧化硅、氧化铝、氧化铁和二氧化钛等的百分含量。 其次利用正交实验考察了焙烧温度、焙烧时间和粒度对煤系高岭土脱硅率的影响,得出最佳的焙烧条件:焙烧温度为1000℃、焙烧时间为30min、粒度为200目。 再次利用简单对比法考察了搅拌速度、NaOH浓度、反应温度、溶出时间、液固比和硅类助剂对煤系高岭土脱硅率的影响,并进一步考察了两段溶出对煤系高岭土脱硅率的影响。煤系高岭土在常压下较好的溶出条件为:搅拌速度900r/min、NaOH初始浓度为150g/l、温度为90℃～95℃、溶出时间为90min、液固比为5ml/g和加硅类助剂;两段溶出可提高脱硅速率与焙烧矿的脱硅率和铝硅比,同时也使铝损失量有所增加。 最后,利用最小二乘法得出了煤系高岭土的脱硅率与脱硅温度的曲线方程;通过对煤系高岭土的浸出动力学数据的处理,可判定该工艺的浸出工序属于固膜扩散控制,通过Arrhenius经验公式,求得活化能,并对煤系高岭土的浸出机理进行了研究。从动力学的角度分析了溶出条件对煤系高岭土脱硅率的影响。