钠助剂对粉煤灰活化提取氧化铝的影响

发布时间：2017-11-01 22:15

  本文关键词：钠助剂对粉煤灰活化提取氧化铝的影响

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【摘要】：粉煤灰是我国产生量最大的工业固废之一,大量的排放和堆存带来了严重的环境问题。目前,粉煤灰的利用途径主要有建材、建工等,且利用方式单一,综合利用率低,因此提高粉煤灰的资源化利用具有重要意义。粉煤灰中含有丰富的铝资源,提取其中的氧化铝是粉煤灰高值化利用的重要途径之一。然而粉煤灰中的大部分铝存在于结构稳定的莫来石中,反应活性很差,难以直接提取。因此,必须对粉煤灰进行活化处理,提高其活性。本论文主要研究了不同含钠助剂对粉煤灰酸浸提铝的活化作用,以及Fe、Ca杂质存在对Na_2CO_3熔融粉煤灰的影响,并通过TG-DTG、XRD等方法揭示其作用机理。主要研究内容与结论如下:(1)研究了不同含钠助剂Na_2B_4O_7·10H_2O、Na_2CO_3、NaNO_3、NaOH、NaF、Na2SiO3·9H_2O、Na3PO4·12H_2O、Na2SO4、NaCl对粉煤灰的活化效果。结果表明,Na_2B_4O_7·10H_2O、Na_2CO_3、NaNO_3、NaOH、NaF、Na_2SiO_3·9H_2O对粉煤灰活化效果显著,当煅烧温度为800～900℃时,氧化铝溶出率可达到80%左右;其中,NaOH、NaF、Na2SiO3助剂在低温下(～400℃)即可表现出良好的活化效果,氧化铝溶出率分别达到49.5%、46.9%、25.3%。而Na_3PO_4·12H_2O、NaCl、Na_2SO_4对粉煤灰活化效果有限,氧化铝提取率在900℃时分别仅达到43.3%、32.1%、13.1%。(2)研究了Fe_2O_3、CaO等杂质存在对Na_2CO_3锻烧活化粉煤灰提取氧化铝的影响,并探讨了其影响机制。结果表明:向粉煤灰中加入Fe_2O_3,会形成少量Na_2Fe_2O_4等一些含铁的物质,导致粉煤灰中氧化铝溶出率缓慢下降,但变化波动较小,基本上维持在82%以上;向粉煤灰中加入CaO,随着添加量发生变化,会生成少量含钙的物质(Na_4CaSi_3O_9、Ca_3Al_2O_6等),而这些含钙物质会对氧化铝提取产生一定的影响,但总体而言变化幅度小,基本保持在84%以上。
【关键词】：粉煤灰 钠助剂 活化 氧化铝
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ133.1;X705
【目录】：

• 中文摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 文献综述12-20
• 1.1 引言12
• 1.2 粉煤灰概述12-14
• 1.2.1 粉煤灰的性质12
• 1.2.2 粉煤灰的危害12-13
• 1.2.3 粉煤灰的综合利用现状及发展趋势13-14
• 1.3 粉煤灰提取氧化铝的研究现状14-16
• 1.3.1 碱法提铝14-15
• 1.3.2 酸法提铝15-16
• 1.3.3 粉煤灰提取氧化铝存在问题16
• 1.4 粉煤灰酸法提取氧化铝的活化16-18
• 1.4.1 钙助剂活化16
• 1.4.2 钠助剂活化16-18
• 1.5 本文研究思路及内容18-20
• 第二章 实验材料及分析方法20-24
• 2.1 实验材料20-21
• 2.1.1 粉煤灰20
• 2.1.2 化学试剂20-21
• 2.2 实验设备21
• 2.3 实验方法21
• 2.4 分析方法和表征21-24
• 2.4.1 Al_2O_3溶出率的分析21-22
• 2.4.2 热分析22
• 2.4.3 矿物组成分析22
• 2.4.4 样品元素组成分析22-24
• 第三章 不同含钠助剂对粉煤灰活化提铝的影响24-46
• 3.1 实验部分24
• 3.1.1 实验原料24
• 3.1.2 实验方法24
• 3.2 结果分析24-44
• 3.3 讨论44
• 3.4 小结44-46
• 第四章 杂质存在对碳酸钠活化粉煤灰的影响46-52
• 4.1 实验部分46
• 4.1.1 实验原料46
• 4.1.2 实验方法46
• 4.2 Fe_2O_3存在对Na_2CO_3活化粉煤灰的影响46-48
• 4.2.1 对Al_2O_3溶出率的影响46-47
• 4.2.2 影响机制分析47-48
• 4.3 CaO存在对Na_2CO_3活化粉煤灰的影响48-50
• 4.3.1 对Al_2O_3溶出率的影响48-49
• 4.3.2 影响机制分析49-50
• 4.4 小结50-52
• 第五章 结论与建议52-54
• 5.1 结论52-53
• 5.2 建议53-54
• 参考文献54-59
• 攻读学位期间取得的研究成果59-60
• 致谢60-61
• 个人简况及联系方式61-63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1128753