橄榄石矿物酸溶制备超细二氧化硅及其改性研究

发布时间：2023-02-16 09:22

　　传统的超细二氧化硅制备工艺复杂,且原料昂贵,极大地制约了其应用,探索成本低廉、质量优良的超细二氧化硅的制备新方法一直以来备受关注。利用激光粒度仪、XRD和SEM等分析测试方法对产品进行分析检测,对橄榄石常压硫酸溶解、酸溶反应动力学、超细二氧化硅制备影响因素及二氧化硅改性进行研究,为橄榄石矿物酸溶直接制备超细二氧化硅产品提供理论与技术支撑。橄榄石硫酸溶解试验结果表明,升高浸出温度、增加硫酸浓度、延长浸出时间、增大搅拌速度、减小橄榄石粒度、增加液固比有利于橄榄石的酸溶,常压条件下橄榄石硫酸溶解最佳实验条件为:浸出温度90℃,硫酸浓度4mol/L,浸出时间180min,搅拌速度500r/min,粒度-0.074mm,液固比20mL/g;该条件下,橄榄石中Mg2+的浸出率可达99.05%;橄榄石溶解动力学试验表明,反应温度对橄榄石中Mg2+的浸出影响最为显著,采用等浸出率法求得该反应的表观活化能为52.89kJ/mol,表明浸出受表面化学反应控制,同时求得橄榄石溶解的反应级数为0.62。超细二氧化硅制备影响因素试验表明,PEG-6000分散效果明显,加入15%的PEG-6000,可以制备出平均...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 超细二氧化硅概述
        1.1.1 超细二氧化硅的结构
        1.1.2 超细二氧化硅的性质
        1.1.3 超细二氧化硅的应用
    1.2 超细二氧化硅的制备方法
        1.2.1 物理法
        1.2.2 化学法
    1.3 橄榄石矿物酸溶理论与超细二氧化硅的制备
        1.3.1 橄榄石酸溶理论
        1.3.2 二氧化硅的形成过程
        1.3.3 酸溶条件对超细二氧化硅粒径的影响
        1.3.4 超细二氧化硅的团聚与防团聚措施
    1.4 超细二氧化硅的表面改性
        1.4.1 物理法
        1.4.2 化学法
    1.5 研究的意义和主要内容
        1.5.1 研究的意义
        1.5.2 研究的主要内容
第2章 原料与分析方法
    2.1 试验原料
        2.1.1 物相分析
        2.1.2 成分分析
    2.2 试验仪器及药品
        2.2.1 试验仪器
        2.2.2 试验药剂
    2.3 试验流程
    2.4 分析测试方法
        2.4.1 溶液中Mg²⁺浓度的测定
        2.4.2 超细二氧化硅的表征方法
第3章 橄榄石硫酸溶解试验研究
    3.1 试验方法
        3.1.1 橄榄石酸溶条件优化试验方法
        3.1.2 橄榄石酸溶动力学试验方法
    3.2 橄榄石酸溶条件优化试验结果与分析
        3.2.1 单因素试验结果与分析
        3.2.2 正交试验结果与分析
    3.3 橄榄石酸溶动力学试验结果与分析
        3.3.1 搅拌速度对Mg²⁺浸出率的影响
        3.3.2 浸出温度对Mg²⁺浸出率的影响
        3.3.3 硫酸浓度对Mg²⁺浸出率的影响
        3.3.4 橄榄石粒度对Mg²⁺浸出率的影响
        3.3.5 浸出反应表观活化能和反应级数
    3.4 本章小结
第4章 超细二氧化硅制备的影响因素研究
    4.1 表面活性剂对二氧化硅粒径的影响
        4.1.1 表面活性剂类型对二氧化硅粒径的影响
        4.1.2 表面活性剂分子质量对二氧化硅粒径的影响
        4.1.3 表面活性剂加入量对二氧化硅粒径的影响
    4.2 硫酸浓度对二氧化硅粒径的影响
    4.3 液固比对二氧化硅粒径的影响
    4.4 超声分散对二氧化硅粒径的影响
        4.4.1 超声对二氧化硅粒径的影响
        4.4.2 超声时间对二氧化硅粒径的影响
    4.5 陈化时间对二氧化硅粒径的影响
    4.6 Na⁺对二氧化硅粒径的影响
    4.7 煅烧温度对二氧化硅粒径的影响
    4.8 二氧化硅产品的表征
        4.8.1 XRD表征
        4.8.2 FT-IR表征
        4.8.3 热重分析
        4.8.4 理化性能
    4.9 本章小结
第5章 超细二氧化硅的改性试验研究
    5.1 试验原理及方法
        5.1.1 超细二氧化硅改性原理
        5.1.2 试验方法
    5.2 二氧化硅改性条件优化
        5.2.1 改性剂的选择
        5.2.2 改性时间对二氧化硅改性效果的影响
        5.2.3 改性剂用量对二氧化硅改性效果的影响
        5.2.4 改性温度对二氧化硅改性效果的影响
    5.3 改性二氧化硅的表征
        5.3.1 改性二氧化硅FT-IR表征
        5.3.2 改性二氧化硅粒径分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
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本文编号：3743959