難利用含鋁資源可利用性技術(shù)

本研究項(xiàng)目在對(duì)我國(guó)難利用鋁資源及非鋁土礦含鋁資源進(jìn)行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)我國(guó)難利用含鋁資源進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要包括：對(duì)山西保德高鐵一水硬鋁石鋁土礦、重慶南川高硫鋁土礦、海南和福建高鐵三水鋁石型鋁土礦，廣西貴港高鐵高硅低鋁的三水鋁石型鋁土礦及非鋁土礦含鋁資源—河南林州含鉀砂頁巖進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，得到如下主要成果： 　　1、對(duì)我國(guó)鋁資源現(xiàn)狀進(jìn)行了廣泛系統(tǒng)的調(diào)研，基本摸清了我國(guó)鋁資源現(xiàn)狀，特別是我國(guó)難利用鋁資源現(xiàn)狀。 　　2、對(duì)山西保德高鐵一水硬鋁石鋁土礦，使用常規(guī)焙燒和選礦分離方法無法分離回收高鐵鋁土礦中的鋁和鐵。采用中溫金屬化焙燒-磁選工藝能夠綜合利用高鐵一水硬鋁石型鋁土礦中的鋁和鐵，可得到優(yōu)質(zhì)的鋁土礦精礦和鐵精礦，鐵精礦中全鐵品位達(dá)到80%以上，鐵回收率為60%以上；鋁精礦中氧化鋁品位達(dá)76%以上，氧化鋁回收率達(dá)78%以上。中溫金屬化焙燒-磁選工藝是一種處理高鐵鋁土礦的具有良好前景的新工藝。 　　3、對(duì)重慶南川高硫鋁土礦，采用高效浮選方法脫硫和用鋁酸鋇脫除鋁酸鈉溶液中的硫兩種工藝都能有效的脫除高硫鋁土礦中的硫。用高效浮選法脫硫的中的硫可富集回收，實(shí)現(xiàn)了氧化鋁和硫的綜合回收。得到了鋁品位為62.06%，鋁回收率為94.86%，硫含量為0.27%的合格鋁精礦，同時(shí)得到了含硫36.30%，硫回收率為67.37%的硫精礦，取得了較好的效果。用鋁酸鋇脫除鋁酸鈉溶液中的硫工藝中硫的脫除率達(dá)到了96.54%，其脫硫劑-鋁酸鋇可以循環(huán)使用，并且加入鋁酸鋇不帶入新的雜質(zhì)，基本不改變?cè)械难趸X生產(chǎn)工藝流程，是一種經(jīng)濟(jì)、快速和高效的氧化鋁生產(chǎn)脫硫方法。 　　4、對(duì)海南和福建高鐵三水鋁石型鋁土礦，廣西貴港高鐵高硅低鋁硅比的三水鋁石型鋁土礦提出了低溫高堿度常壓溶出新工藝。利用三水鋁石型鋁土礦在低溫可溶出和粗粒石英基本不溶于較低溫度的特性，在常壓下實(shí)現(xiàn)了三水鋁石型鋁土礦的低溫高堿度溶出，獲得了較高的氧化鋁的溶出率。低溫高堿度常壓溶出新工藝是處理高鐵高硅的三水鋁石型鋁土礦的一種技術(shù)可行，操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)合理的新工藝。 　　5、對(duì)河南林州含鉀砂頁巖進(jìn)行了堿石灰燒結(jié)—堿浸提鋁、提鉀和渣作硅肥工藝研究，林州含鉀砂頁巖中鋁的溶出率達(dá)到59.23%；氧化鉀的回收率達(dá)到75.11%；所得氫氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量符合（GB4324-1984）3級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)，碳酸鉀產(chǎn)品質(zhì)量符合GB/T 1587-2000國(guó)標(biāo)的3級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)；所得浸出渣中的有效SiO2為28.40%，有效CaO為51.09%，達(dá)到了國(guó)家農(nóng)業(yè)部對(duì)硅肥的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 797-2004。應(yīng)用所得的硅渣作硅肥進(jìn)行了農(nóng)作物種植試驗(yàn)，結(jié)果對(duì)白菜產(chǎn)量增產(chǎn)23%，白菜中微生素含量、可溶性總糖、纖維都有所增加；白菜中重金屬含量降低；白菜蟲害程度減輕；用于黃瓜和西葫蘆分別增產(chǎn)12%和13%；用于小麥增加小麥分蘗率28.57%。因此，堿石灰燒結(jié)—堿浸提鋁、提鉀和渣作硅肥工藝是一種處理低品位含鉀砂頁巖的技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，無廢化生產(chǎn)的工藝，并證明含鉀砂頁巖是一種可利用的替代鋁資源。

可利用性是指企業(yè)只要支付一定的使用成本或開發(fā)成本，就可讓外部資源為自己服務(wù)；相對(duì)無限性是指與企業(yè)的資源需求相比，外部資源無論在數(shù)量上還是在種類上都是無限的。

當(dāng)企業(yè)使用外部資源的時(shí)候，既可以以較高的代價(jià)獲取外部資源的所有權(quán)和使用權(quán)而將其轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部資源，也可以付出較低成本只取得使用權(quán)。對(duì)一個(gè)企業(yè)來說，到底采取何種形式，應(yīng)根據(jù)具體情況而定。

本書是馬鴻文教授研究團(tuán)隊(duì)，10余年來從事利用高鋁粉煤灰等非傳統(tǒng)鋁資源提取氧化鋁技術(shù)的研究成果的系統(tǒng)總結(jié)。

1.提供了利用非傳統(tǒng)鋁土礦型鋁資源提取氧化鋁的工藝路線，建立了相應(yīng)的技術(shù)體系。

2.按照發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，充分利用鋁、硅兩種主要組分，資源利用率高，加工過程符合清潔生產(chǎn)要求。

3.重點(diǎn)研究提鋁過程的關(guān)鍵科學(xué)問題——鋁硅酸鹽體系的化學(xué)平衡，如對(duì)反應(yīng)原理、工藝能耗、物料平衡及硅鋁分離效率等。

緒論中國(guó)鋁資源與鋁材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展1

0.1中國(guó)鋁土礦資源產(chǎn)業(yè)概況1

0.1.1鋁土礦資源與儲(chǔ)量1

0.1.2鋁土礦生產(chǎn)與消費(fèi)4

0.1.3鋁土礦貿(mào)易與展望5

0.2鋁土礦工業(yè)利用技術(shù)現(xiàn)狀6

0.3非傳統(tǒng)鋁資源研究概述10

0.3.1高鋁粉煤灰10

0.3.2高鋁煤矸石13

0.3.3高硅鋁土礦15

0.3.4霞石正長(zhǎng)巖17

0.4提取氧化鋁關(guān)鍵反應(yīng)與過程評(píng)價(jià)19

0.4.1石灰石燒結(jié)法技術(shù)19

0.4.2堿石灰燒結(jié)法技術(shù)20

0.4.3兩步堿溶法技術(shù)20

0.4.4堿溶-燒結(jié)聯(lián)合法技術(shù)21

0.4.5酸浸溶出技術(shù)22

0.4.6純堿燒結(jié)-酸浸技術(shù)22

0.5提取氧化鋁新技術(shù)：預(yù)脫硅-低鈣燒結(jié)法23

0.5.1基本工藝流程23

0.5.2堿法工藝綜合對(duì)比評(píng)價(jià)24

0.5.3提鋁技術(shù)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)效應(yīng)27

0.6中國(guó)鋁材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展29

0.6.1中國(guó)原鋁工業(yè)發(fā)展史29

0.6.2中國(guó)鋁材消費(fèi)與展望30

0.6.3中國(guó)鋁材工業(yè)發(fā)展瓶頸32

0.6.4中國(guó)鋁材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展33

參考文獻(xiàn)34

上篇提鋁關(guān)鍵技術(shù)39

第1章中國(guó)高鋁粉煤灰資源概述40

1.1粉煤灰概述40

1.2粉煤灰組成及物理性質(zhì)41

1.2.1化學(xué)成分41

1.2.2物相組成42

1.2.3物理性質(zhì)42

1.3粉煤灰的危害43

1.4粉煤灰資源化利用現(xiàn)狀43

1.4.1生產(chǎn)建筑材料43

1.4.2提取空心微珠、漂珠、磁珠45

1.4.3生產(chǎn)多孔陶瓷濾料45

1.4.4制備莫來石陶瓷46

1.4.5制備賽隆陶瓷46

1.4.6制備微晶玻璃46

1.4.7合成分子篩47

1.4.8制取氧化鋁48

第2章預(yù)脫硅-低鈣燒結(jié)法提取氧化鋁技術(shù)50

2.1實(shí)驗(yàn)原料及工藝流程50

2.1.1粉煤灰物相及化學(xué)成分50

2.1.2粉煤灰顆粒形態(tài)學(xué)52

2.1.3工藝流程54

2.2脫硅反應(yīng)模擬及實(shí)驗(yàn)55

2.2.1實(shí)驗(yàn)原理55

2.2.2熱力學(xué)模擬56

2.2.3實(shí)驗(yàn)方法57

2.2.4結(jié)果與討論57

2.2.5脫硅反應(yīng)機(jī)理63

2.2.6微量元素豐度變化64

2.3濾餅燒結(jié)及溶出鋁65

2.3.1低鈣燒結(jié)法原理65

2.3.2燒結(jié)反應(yīng)Gibbs自由能66

2.3.3燒結(jié)實(shí)驗(yàn)方法68

2.3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論69

2.3.5燒結(jié)反應(yīng)機(jī)理73

2.4燒結(jié)過程能耗計(jì)算74

2.4.1DSC法測(cè)定能耗基本原理75

2.4.2兩種燒結(jié)反應(yīng)能耗測(cè)定75

2.4.3燒結(jié)能耗熱力學(xué)計(jì)算77

2.4.4DSC測(cè)定與熱力學(xué)計(jì)算值對(duì)比79

2.5硅鈣堿渣回收堿80

2.5.1實(shí)驗(yàn)原理80

2.5.2熱力學(xué)模擬81

2.5.3實(shí)驗(yàn)過程82

2.5.4結(jié)果與討論83

2.5.5硅鈣渣產(chǎn)物表征86

2.6工藝過程對(duì)比及環(huán)境影響評(píng)價(jià)87

2.6.1技術(shù)可行性分析87

2.6.2工藝過程對(duì)比評(píng)價(jià)88

第3章純堿燒結(jié)-鹽酸浸出提取氧化鋁技術(shù)91

3.1原料分析與工藝流程91

3.1.1原料分析91

3.1.2工藝流程93

3.2原料燒結(jié)93

3.3硅鋁分離96

3.3.1pH值96

3.3.2鹽酸加入量97

3.3.3酸浸溫度102

3.4氯化鋁溶液除雜103

3.4.1堿浸溶出105

3.4.2深度脫硅109

3.4.3除鈣實(shí)驗(yàn)111

3.5氧化鋁制備112

3.6技術(shù)可行性及環(huán)境影響評(píng)價(jià)118

3.6.1工藝流程特點(diǎn)118

3.6.2環(huán)境影響評(píng)價(jià)119

第4章石灰石燒結(jié)法提取氧化鋁技術(shù)120

4.1工藝原理120

4.2氧化鋁溶出122

4.3超細(xì)氫氧化鋁制備127

4.3.1熟料自粉化與溶出氧化鋁127

4.3.2表面活性劑對(duì)制備氫氧化鋁的影響128

4.3.3碳化速率對(duì)制備氫氧化鋁的影響128

4.3.4溶液pH值對(duì)制備氫氧化鋁的影響129

4.3.5超細(xì)氫氧化鋁粉體表征129

第5章堿石灰燒結(jié)法提取氧化鋁技術(shù)130

5.1研究現(xiàn)狀130

5.2工藝過程和原理131

5.2.1堿石灰燒結(jié)法基本流程131

5.2.2反應(yīng)原理132

5.3結(jié)果分析與討論135

5.3.1燒結(jié)過程135

5.3.2溶出過程137

5.3.3鋁酸鈉粗液脫硅138

5.3.4鋁酸鈉溶液碳分141

5.4工藝過程評(píng)價(jià)145

第6章純堿燒結(jié)-堿石灰溶出提取氧化鋁技術(shù)146

6.1實(shí)驗(yàn)原料與工藝路線146

6.1.1高鋁粉煤灰原料146

6.1.2擬采取工藝路線148

6.2硅鋁分離及鋁酸鈉溶液制備149

6.2.1原料燒結(jié)149

6.2.2硅鋁分離153

6.2.3鋁酸鈉溶液制備159

6.3碳化分解制備超細(xì)氫氧化鋁160

6.3.1實(shí)驗(yàn)原理160

6.3.2實(shí)驗(yàn)方法163

6.3.3單因素實(shí)驗(yàn)163

6.3.4正交實(shí)驗(yàn)169

6.4超細(xì)α-Al2O3粉體制備172

6.4.1實(shí)驗(yàn)部分172

6.4.2結(jié)果分析與討論173

第7章兩步堿溶法提取氧化鋁技術(shù)176

7.1實(shí)驗(yàn)原料與工藝流程176

7.1.1原料分析176

7.1.2原料預(yù)處理178

7.1.3實(shí)驗(yàn)工藝流程178

7.2高鋁粉煤灰堿溶脫硅179

7.2.1正交實(shí)驗(yàn)179

7.2.2單因素實(shí)驗(yàn)181

7.2.3脫硅前后物料的理化性質(zhì)183

7.3制備鋁酸鈉粗液185

7.3.1堿液溶出氧化鋁185

7.3.2堿溶濾液初步脫硅189

7.3.3水合鋁酸鈣沉淀191

7.3.4鋁酸鈉粗液制備193

7.4氧化鋁制備195

7.4.1鋁酸鈉粗液深度脫硅195

7.4.2碳分法制備氫氧化鋁197

7.4.3煅燒制備氧化鋁200

7.5與石灰石燒結(jié)法對(duì)比201

7.5.1工藝過程對(duì)比202

7.5.2資源消耗量對(duì)比203

7.5.3“三廢” 排放量對(duì)比203

7.5.4產(chǎn)品方案對(duì)比203

第8章預(yù)脫硅-改良?jí)A石灰燒結(jié)法提取氧化鋁技術(shù)204

8.1高鋁粉煤灰原料204

8.1.1化學(xué)成分204

8.1.2物相組成204

8.1.3粒度分布204

8.2磁選除鐵實(shí)驗(yàn)205

8.2.1磁選實(shí)驗(yàn)條件205

8.2.2磁選結(jié)果分析205

8.3高鋁粉煤灰堿溶脫硅207

8.3.1反應(yīng)原理207

8.3.2實(shí)驗(yàn)過程207

8.3.3結(jié)果分析208

8.4生料燒結(jié)及氧化鋁溶出209

8.4.1反應(yīng)原理209

8.4.2生料燒結(jié)210

8.4.3氧化鋁溶出212

8.5鋁酸鈉粗液脫硅及制備氫氧化鋁213

8.5.1一段脫硅214

8.5.2二段脫硅214

8.5.3碳化分解214

8.5.4氫氧化鋁制品表征215

8.6硅鈣堿渣回收堿216

8.6.1反應(yīng)原理216

8.6.2實(shí)驗(yàn)過程217

8.6.3結(jié)果分析217

8.7硅鈣渣制備輕質(zhì)墻體材料218

8.7.1反應(yīng)原理218

8.7.2實(shí)驗(yàn)過程218

8.7.3結(jié)果分析219

第9章高鋁煤矸石提取氧化鋁技術(shù)222

9.1煤矸石資源概述222

9.2煤矸石制備氫氧化鋁研究現(xiàn)狀224

9.3實(shí)驗(yàn)流程224

9.4原料預(yù)處理225

9.4.1原料分析225

9.4.2原料煅燒225

9.4.3堿液預(yù)脫硅226

9.5脫硅濾餅燒結(jié)228

9.5.1反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)過程229

9.5.2結(jié)果分析與討論230

9.6燒結(jié)熟料溶出234

9.6.1反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)過程234

9.6.2結(jié)果分析與討論235

9.7鋁酸鈉溶液分解237

9.7.1反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)過程237

9.7.2結(jié)果分析與討論238

9.8工藝過程環(huán)境影響評(píng)價(jià)248

9.8.1燒結(jié)反應(yīng)能耗248

9.8.2氫氧化鋁煅燒能耗249

9.8.3資源消耗量251

9.8.4工藝能耗251

第10章高硅鋁土礦提取氧化鋁技術(shù)253

10.1脫硅預(yù)處理技術(shù)253

10.1.1物理選礦253

10.1.2化學(xué)選礦254

10.1.3生物選礦255

10.2基本工藝流程255

10.3高硅鋁土礦物相分析256

10.3.1原礦物相分析256

10.3.2礦物嵌布特征257

10.4脫硅選礦實(shí)驗(yàn)258

10.4.1不同磨礦粒度的重選259

10.4.2重選中礦的浮選259

10.4.3重選尾礦的浮選260

10.4.4全流程閉路實(shí)驗(yàn)261

10.5鋁土尾礦燒結(jié)262

10.5.1實(shí)驗(yàn)原料263

10.5.2實(shí)驗(yàn)原理264

10.5.3燒結(jié)反應(yīng)熱力學(xué)分析264

10.5.4實(shí)驗(yàn)方法266

10.5.5結(jié)果與討論267

10.6燒結(jié)熟料溶出270

10.6.1實(shí)驗(yàn)原理270

10.6.2實(shí)驗(yàn)方法271

10.6.3結(jié)果與討論271

10.7工藝過程環(huán)境影響評(píng)價(jià)273

第11章假榴正長(zhǎng)巖提取氧化鋁技術(shù)277

11.1原料燒結(jié)及水熱浸出277

11.1.1原料物相分析277

11.1.2原料燒結(jié)實(shí)驗(yàn)278

11.1.3燒結(jié)產(chǎn)物水浸280

11.2水化鋁硅酸鹽溶出鋁282

11.2.1基本反應(yīng)原理282

11.2.2實(shí)驗(yàn)方法283

11.2.3結(jié)果與討論284

11.2.4硅鈣堿渣回收堿288

11.3降低鋁酸鈉溶液苛性比289

11.3.1高苛性比鋁酸鈉溶液預(yù)脫硅289

11.3.2鋁的沉淀實(shí)驗(yàn)290

11.3.3鋁酸鈉粗液制備292

11.4鋁酸鈉粗液純化294

11.4.1深度脫硅實(shí)驗(yàn)294

11.4.2除鈣實(shí)驗(yàn)298

11.5氧化鋁制備298

11.5.1鋁酸鈉溶液碳化分解298

11.5.2氫氧化鋁煅燒304

11.6工藝過程環(huán)境影響評(píng)價(jià)307

11.6.1燒結(jié)反應(yīng)能耗計(jì)算307

11.6.2資源消耗對(duì)比310

11.6.3能源消耗對(duì)比311

11.6.4三廢排放量對(duì)比312

11.6.5產(chǎn)品方案對(duì)比313

第12章霞石正長(zhǎng)巖提取氧化鋁技術(shù)314

12.1實(shí)驗(yàn)原料與實(shí)驗(yàn)流程314

12.1.1實(shí)驗(yàn)原料314

12.1.2實(shí)驗(yàn)流程315

12.2精礦生料燒結(jié)317

12.2.1反應(yīng)原理317

12.2.2實(shí)驗(yàn)方法317

12.2.3結(jié)果與討論318

12.3燒結(jié)熟料溶出鋁323

12.3.1反應(yīng)原理323

12.3.2實(shí)驗(yàn)方法324

12.3.3結(jié)果與討論324

12.4氫氧化鋁制備325

12.4.1鋁酸鈉（鉀）粗液脫硅325

12.4.2碳化分解法制備氫氧化鋁329

12.5硅鈣堿渣回收堿332

12.5.1反應(yīng)原理333

12.5.2實(shí)驗(yàn)方法334

12.5.3結(jié)果與討論334

12.6資源消耗量對(duì)比337

第13章霓輝正長(zhǎng)巖提取氧化鋁技術(shù)339

13.1原料燒結(jié)及水浸339

13.1.1原料物相分析339

13.1.2原礦生料燒結(jié)340

13.1.3燒結(jié)物料水浸341

13.2水浸濾餅堿液溶出鋁343

13.2.1堿液溶出鋁343

13.2.2堿浸渣回收堿345

13.3鋁酸鈉粗液制備347

13.3.1堿浸濾液預(yù)脫硅348

13.3.2鋁酸鈣沉淀354

13.3.3鋁酸鈣溶解357

13.4鋁酸鈉粗液純化358

13.5氧化鋁制備359

13.5.1碳分法制備氫氧化鋁359

13.5.2氫氧化鋁制品性能表征364

13.5.3氫氧化鋁煅燒365

13.5.4氧化鋁制品性能表征366

13.6工藝過程環(huán)境影響評(píng)價(jià)368

13.6.1技術(shù)可行性368

13.6.2環(huán)境影響評(píng)價(jià)368

上篇參考文獻(xiàn)370

下篇相關(guān)應(yīng)用技術(shù)379

第14章脫硅堿液制備針狀硅灰石技術(shù)380

14.1硅灰石的性質(zhì)及用途380

14.1.1理化性質(zhì)380

14.1.2工業(yè)用途381

14.2高鋁粉煤灰堿溶脫硅382

14.2.1反應(yīng)原理與實(shí)驗(yàn)方法382

14.2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析382

14.3硅酸鈉堿液制備硅灰石385

14.3.1反應(yīng)原理385

14.3.2水合硅酸鈣制備386

14.3.3硬硅鈣石合成387

14.3.4硅灰石制備及表征389

14.4硅酸鉀堿液制備硅灰石391

14.4.1實(shí)驗(yàn)原料與工藝流程391

14.4.2硅酸鉀堿液苛化392

14.4.3針狀硬硅鈣石合成395

14.4.4硬硅鈣石晶化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)400

14.4.5硅灰石制備及表征404

第15章硅酸鈉堿液制備白炭黑技術(shù)408

15.1研究現(xiàn)狀概述408

15.2制備白炭黑實(shí)驗(yàn)流程409

15.3碳化法制備偏硅酸膠體410

15.3.1硅酸鈉液體制備410

15.3.2實(shí)驗(yàn)原理及方法411

15.3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論411

15.3.4碳化反應(yīng)機(jī)理416

15.3.5碳化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)420

15.4偏硅酸膠體除雜422

15.4.1實(shí)驗(yàn)原料422

15.4.2反應(yīng)機(jī)理423

15.4.3水洗除雜423

15.4.4干燥煅燒425

15.5白炭黑制品性能表征425

15.5.1化學(xué)成分及結(jié)構(gòu)425

15.5.2比表面積與孔徑分布426

15.5.3熱學(xué)性質(zhì)427

15.5.4紅外光譜429

15.5.5微觀形貌429

15.5.629Si核磁共振譜430

15.6偏硅酸膠體表面改性431

15.6.1改性原理431

15.6.2表面活性劑432

15.6.3改性實(shí)驗(yàn)432

15.6.4制品性能表征437

第16章硅酸鈉堿液制備氧化硅氣凝膠技術(shù)440

16.1研究現(xiàn)狀概述440

16.2實(shí)驗(yàn)流程441

16.3原料中溫?zé)Y(jié)441

16.3.1原料化學(xué)成分及物相分析441

16.3.2粉煤灰原料燒結(jié)443

16.3.3燒結(jié)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)447

16.4硅鋁分離449

16.4.1鹽酸溶浸449

16.4.2硫酸溶浸456

16.5氣凝膠制備與性能457

16.5.1實(shí)驗(yàn)過程457

16.5.2制品性能457

16.6硅酸溶膠制備氣凝膠462

16.6.1制備原理462

16.6.2實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果分析462

16.6.3制品性能表征465

第17章高鋁粉煤灰泡塑吸附法提取鎵技術(shù)471

17.1研究現(xiàn)狀概述471

17.1.1鎵的理化性質(zhì)472

17.1.2鎵的工業(yè)用途472

17.1.3鎵的工業(yè)生產(chǎn)475

17.1.4鎵提取分離技術(shù)476

17.2實(shí)驗(yàn)儀器與試劑478

17.2.1儀器478

17.2.2試劑478

17.3實(shí)驗(yàn)方法478

17.3.1聚氨酯泡塑處理478

17.3.2靜態(tài)吸附鎵方法479

17.3.3鎵的洗脫479

17.3.4實(shí)驗(yàn)原理479

17.3.5實(shí)驗(yàn)流程479

17.3.6原料預(yù)處理479

17.3.7原料中鎵含量測(cè)定480

17.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論481

17.4.1鎵的標(biāo)準(zhǔn)曲線481

17.4.2提取鎵正交實(shí)驗(yàn)482

17.4.3聚氨酯泡塑吸附鎵單因素實(shí)驗(yàn)483

17.4.4鎵吸附機(jī)理485

17.4.5鎵解吸實(shí)驗(yàn)487

17.4.6鎵提取效果488

17.4.7泡塑的再生489

第18章硅鈣渣制備硅灰石超細(xì)粉體技術(shù)490

18.1研究現(xiàn)狀概述490

18.2原料預(yù)處理流程491

18.3硅鈣堿渣回收堿493

18.3.1反應(yīng)原理493

18.3.2實(shí)驗(yàn)過程495

18.3.3結(jié)果分析與討論496

18.4硅鈣渣制備硅灰石498

18.4.1原料物相分析498

18.4.2制備工藝過程498

18.4.3堿回收條件對(duì)硅灰石形貌的影響503

18.5制備硅灰石反應(yīng)動(dòng)力學(xué)506

18.5.1理論基礎(chǔ)507

18.5.2反應(yīng)動(dòng)力學(xué)509

18.6硅灰石制品表征513

18.6.1化學(xué)成分及物相513

18.6.2粒度分布514

18.6.3微觀形貌514

18.7纖維狀硅灰石合成515

18.7.1合成工藝516

18.7.2結(jié)果分析與討論516

第19章硅鈣渣制備硅灰石微晶玻璃技術(shù)518

19.1研究現(xiàn)狀概述518

19.1.1研究背景518

19.1.2研究現(xiàn)狀518

19.1.3微晶玻璃制備方法520

19.1.4微晶玻璃的用途521

19.2制備工藝523

19.2.1實(shí)驗(yàn)原料523

19.2.2實(shí)驗(yàn)原理和工藝過程523

19.2.3實(shí)驗(yàn)配方設(shè)計(jì)524

19.3制品物相和性能表征526

19.3.1物相分析526

19.3.2顯微形貌527

19.3.3抗折強(qiáng)度527

19.4制備工藝優(yōu)化528

19.4.1基礎(chǔ)玻璃配方優(yōu)化528

19.4.2熱處理?xiàng)l件優(yōu)化528

19.4.3微晶玻璃制品表征529

19.4.4工藝條件對(duì)制品性能的影響531

第20章高鋁粉煤灰制備莫來石微晶玻璃技術(shù)535

20.1研究現(xiàn)狀概述535

20.1.1粉煤灰制備微晶玻璃535

20.1.2粉煤灰制備莫來石微晶玻璃536

20.2制備工藝和原理538

20.2.1實(shí)驗(yàn)原料538

20.2.2制備工藝539

20.3制品性能表征539

20.3.1宏觀性能539

20.3.2微觀性能540

20.4結(jié)果分析與討論540

20.4.1顯微結(jié)構(gòu)540

20.4.2主要理化性能541

20.4.3莫來石晶化反應(yīng)542

20.4.4與同類研究對(duì)比542

第21章高鋁粉煤灰制備堇青石微晶玻璃技術(shù)543

21.1研究現(xiàn)狀概述543

21.1.1制備方法544

21.1.2主要性能與用途546

21.1.3研究現(xiàn)狀548

21.2微晶玻璃技術(shù)發(fā)展549

21.3基礎(chǔ)玻璃熔制550

21.3.1實(shí)驗(yàn)方法550

21.3.2結(jié)果分析551

21.4玻璃晶化處理551

21.4.1差熱分析551

21.4.2燒結(jié)法工藝551

21.5制品性能表征552

第22章高鋁粉煤灰制備莫來石陶瓷技術(shù)554

22.1研究現(xiàn)狀概述554

22.2制備工藝與制品性能555

22.2.1實(shí)驗(yàn)原料與制備工藝555

22.2.2工藝條件對(duì)制品性能的影響556

22.2.3制品性能指標(biāo)561

22.3相組成、結(jié)構(gòu)及莫來石含量對(duì)力學(xué)性能的影響563

22.3.1顯微結(jié)構(gòu)及物相組成563

22.3.2莫來石含量及影響因素568

22.3.3力學(xué)性能的影響因素570

22.4莫來石晶體化學(xué)572

22.4.1晶體化學(xué)與晶體結(jié)構(gòu)572

22.4.2Ti4 固溶與晶體結(jié)構(gòu)573

22.4.3Fe3 固溶與晶體結(jié)構(gòu)573

22.5燒結(jié)反應(yīng)機(jī)理574

22.5.1燒結(jié)類型574

22.5.2燒結(jié)過程575

22.5.3晶粒長(zhǎng)大576

22.6晶化反應(yīng)熱力學(xué)580

22.6.1莫來石晶化反應(yīng)580

22.6.2晶化反應(yīng)熱力學(xué)分析581

22.7晶化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)582

22.7.1燒結(jié)過程的物相轉(zhuǎn)變582

22.7.2晶化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)584

第23章高鋁粉煤灰合成13X型分子篩技術(shù)587

23.1實(shí)驗(yàn)原料分析587

23.2前驅(qū)物制備588

23.2.1實(shí)驗(yàn)流程588

23.2.2燒結(jié)條件588

23.2.3物相組成589

23.3水熱晶化反應(yīng)589

23.3.1體系組成589

23.3.2實(shí)驗(yàn)方法590

23.3.3合成條件590

23.4合成產(chǎn)物性能表征592

23.4.1晶體結(jié)構(gòu)593

23.4.2晶體化學(xué)596

23.4.3顯微形貌596

23.4.4物理性能597

23.4.5體系組成對(duì)產(chǎn)物的影響599

第24章粉煤灰制備礦物聚合材料技術(shù)600

24.1礦物聚合材料概述600

24.1.1性能和用途600

24.1.2研究進(jìn)展601

24.2實(shí)驗(yàn)原料603

24.2.1粉煤灰原料及預(yù)處理603

24.2.2偏高嶺石605

24.2.3水玻璃608

24.2.4氫氧化鈉608

24.2.5標(biāo)準(zhǔn)砂608

24.3礦物聚合材料制備609

24.3.1實(shí)驗(yàn)流程609

24.3.2正交實(shí)驗(yàn)609

24.3.3單因素實(shí)驗(yàn)611

24.4材料制品性能表征613

24.4.1微觀結(jié)構(gòu)613

24.4.2基體相化學(xué)成分616

24.4.3理化性能617

24.5鋁硅酸鹽聚合反應(yīng)機(jī)理619

24.5.1偏高嶺石結(jié)構(gòu)變化619

24.5.2粉煤灰相結(jié)構(gòu)變化628

24.5.3聚合反應(yīng)機(jī)理633

24.5.4與硅酸鹽水泥對(duì)比634

24.6技術(shù)可行性與環(huán)境影響評(píng)價(jià)635

24.6.1技術(shù)可行性分析635

24.6.2環(huán)境影響分析635

第25章粉煤灰制備輕質(zhì)墻體材料技術(shù)638

25.1研究現(xiàn)狀概述638

25.2輕質(zhì)墻材制備過程640

25.2.1實(shí)驗(yàn)原料640

25.2.2制備過程643

25.3制品結(jié)構(gòu)與性能647

25.3.1物相組成647

25.3.2顯微結(jié)構(gòu)647

25.3.3物理性能650

25.4材料固化反應(yīng)機(jī)理652

25.4.1礦聚材料形成過程652

25.4.2X射線物相分析654

25.4.3掃描電鏡分析655

25.4.4紅外光譜分析656

25.5技術(shù)可行性分析657

25.5.1工藝流程評(píng)價(jià)657

25.5.2制品性能評(píng)價(jià)658

第26章煤炭固體廢物資源化利用技術(shù)659

26.1研究現(xiàn)狀概述659

26.1.1煤炭固廢排放量659

26.1.2煤炭固廢污染660

26.1.3煤炭固廢資源化利用660

26.2高嶺石相變及硅鋁活性661

26.2.1研究背景661

26.2.2樣品制備與測(cè)定條件662

26.2.3高嶺石相變特征662

26.2.4煅燒高嶺石的活性669

26.3礦聚材料制備及性能表征671

26.3.1研究現(xiàn)狀概述671

26.3.2制備工藝及實(shí)驗(yàn)結(jié)果671

26.3.3制品性能及影響因素675

26.4材料固化過程及反應(yīng)機(jī)理678

26.4.1材料固化過程678

26.4.2聚合反應(yīng)機(jī)理680

下篇參考文獻(xiàn)690

附錄著者團(tuán)隊(duì)有關(guān)學(xué)位論文、發(fā)明專利和研究論文目錄700

后記705 2100433B