煤系高岭土脱硅工艺与动力学的研究

发布时间：2021-09-05 22:45

　　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。 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 课题研究的意义
        1.1.1 中国煤系高岭土的资源状况
        1.1.2 中国煤系高岭土开发利用的有利条件
        1.1.3 目前高岭土的加工利用范围
        1.1.4 中国煤系高岭土中高岭石的特征及其深加工的可能性
        1.1.5 脱硅煤系高岭土的发展前景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 煤系高岭土的除杂、粉碎和焙烧
        1.3.1 煤系高岭土提纯的目的和内容
        1.3.2 粉碎技术及设备
        1.3.3 煤系高岭土的焙烧技术及设备
    1.4 本试验研究的创新点
第2章 实验样品、仪器设备和研究方法
    2.1 实验样品
    2.2 仪器与设备
    2.3 实验工艺流程
    2.4 测量与计算
第3章 煤系高岭土的成份分析
    3.1 煤系高岭土的化学分析
        3.1.1 测定方法
        3.1.2 实验结果
    3.2 小结
第4章 焙烧条件对煤系高岭土脱硅率的影响
    4.1 原理
        4.1.1 脱水阶段
        4.1.2 脱水后产物转化阶段
    4.2 试验设计方法
    4.3 工艺路线及实验条件
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 TG—DTA分析
        4.4.2 焙烧条件下的实验结果
    4.5 小结
第5章 溶出条件对煤系高岭土脱硅率的影响
    5.1 实验原料及工艺流程
    5.2 试验结果与讨论
        5.2.1 搅拌速度对煤系高岭土脱硅率的影响
        5.2.2 NaOH初始浓度对脱硅率和铝硅比的影响
        5.2.3 温度对脱硅率及铝硅比的影响
        5.2.4 反应时间对脱硅率的影响
        5.2.5 液固比和助剂对脱硅率及铝硅比的影响
        5.2.6 两段溶出
    5.3 小结
第6章 煤系高岭土脱硅率的数学表达式与浸出动力学
    6.1.实验原料及工艺流程
    6.2 实验结果与讨论
        6.2.1 煤系高岭土的脱硅率与脱硅温度的曲线方程
        6.2.2 煤系高岭土化学反应动力学及浸出机理研究
    6.4 小结
第7章 全文总结与回顾
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]脱硅高岭土制备莫来石材料的研究[J]. 陆银平,李凯琦,刘钦甫.  硅酸盐学报. 2004(08)
[2]常压预脱硅技术在烧结法氧化铝生产中的应用探讨[J]. 杨越,孟铁波.  有色冶金节能. 2004(01)
[3]煤系高岭岩预脱硅烧结法提取氧化铝[J]. 薛茹君.  非金属矿. 2003(05)
[4]温度对煤系煅烧高岭土物化性能影响的研究[J]. 郑水林,李杨,许霞.  硅酸盐学报. 2003(04)
[5]煤系高岭岩深加工工艺技术问题浅析[J]. 方艳梅,张大力,李凯琦.  非金属矿. 2002(S1)
[6]以煤系高岭土生产固体聚合氯化铝新技术在淮北矿区的应用[J]. 邬苇萧,杨玉章.  煤炭加工与综合利用. 2002(05)
[7]铝土矿焙烧-碱浸脱硅新工艺[J]. 范晓慧,姜涛,邱冠周,李光辉.  矿冶工程. 2002(03)
[8]我国高岭土行业现状剖析与展望[J]. 吴铁轮.  非金属矿. 2002(02)
[9]煅烧时间对煅烧高岭土物化性能影响的研究[J]. 郑水林,李杨,许霞.  非金属矿. 2002(02)
[10]试析淮北矿区共伴生硬质高岭土矿矿物特征[J]. 范景坤,张登龙,李子明,谢中华.  淮南工业学院学报. 2001(04)



本文编号：3386226