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从粉煤灰中提取多种微细氧化物的研究

田娟  
【摘要】: 随着人们对粉煤灰认识的不断深入,对其研究工作日渐高涨。近年来,人们对粉煤灰的研究不仅限于其在制砖、填料和其他建筑材料等方面的应用,还着眼于粉煤灰中有效元素的提取以实现粉煤灰的资源化利用。故此,本文研究了用酸碱联合法分步溶出粉煤灰中Si、Al、Fe规律,主要研究内容和结论如下: 本文以贵阳火力发电厂排放的粉煤灰为研究对象,利用SEM、XRD等现代分析手段着重研究了灰样的理化性质,并对其进行了表征。实验结果表明,粉煤灰以非晶态物质为主,存在一定量的低温产物,Fe主要以赤铁矿的形式存在,Al则主要存在于非晶态物质和原始矿物中。粉煤灰中主要有石英、高岭石和伊利石、方解石和长石等较为稳定的矿物组成,颗粒形貌主要为沉珠、漂珠、未熔矿物、碳粒等。 将粉煤灰与Na_2CO_3按一定的比例混合后焙烧,采用酸碱联合法提取粉煤灰中SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3。通过实验研究,分析了工艺条件对粉煤灰中氧化物提取率的影响,并优化出煅烧温度、碱灰比例、浸取时间、HCl浓度和NaOH浓度等最佳工艺条件。实验结果表明,从粉煤灰中提取氧化物的最佳条件是:Na_2CO_3与粉煤灰的比例0.6:1.0,煅烧温度850℃,HCl浓度4mol·L~(-1),NaOH浓度2.6 mol~(-1),浸取时间约6h。在此条件下,得出微细SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3的晶体,SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3的提取率分别达92.60%,86.10%,90.20%,其平均粒度分别为氧化硅1.107μm,氧化铝1.334μm,氧化铁0.783μm。


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