高铝粉煤灰在碱介质中的脱硅反应动力学的研究.pdfVIP

第，。卷专辑 中 国 稀土 学 报 z012年8月 兰!：：!坠坐!!! 一 一；——』塑坐望些型墼鬯望坚坚坠坠型型坠————————』坚兰坚 高铝粉煤灰在碱介质中的脱硅反应动力学研究 薄春丽1’2，马淑花外，郑诗礼2，谢华1 术国家工程实验室，北京100190) 摘要：以循环流化床高铝粉煤灰为研究对象，研究了粉煤灰在低温中等浓度氢氧化钠溶液中的脱硅反应动力学。研究结果表明， ld／mol。 粉煤灰碱溶脱硅反应过程符合液．固多相反应的内扩散控制模型，表观反应级数为0．015，反应表观活化能为14．80 关键词：粉煤灰；碱溶液；脱硅；动力学 中图分类号：TE992．3文献标识码：A 文章编号：1000-4343(2012)-0155_04 粉煤灰是煤在高温燃烧后残留的固体废弃物【l，2J。 由于我国是世界上少数以煤炭为主要能源的国家之 进行化学成分分析。 一，每年产生大量的粉煤灰。其中，内蒙、山西等地 实验所用粉煤灰化学成分见表1所示。 粉煤灰产生量大，氧化铝含量高，从中提取氧化铝已 1．2物相分析 经成为我国氧化铝工业可持续发展的重要选择[3J。 PRO MPD型多功能x射线衍射仪对粉煤灰进行x射线 粉煤灰的主要化学成分为A1203和Si02，两种 组分合计约占粉煤灰总量的800,／o[41。众所周知，二衍射分析(结果如图1)。分析条件为：Co靶，管 氧化硅是氧化铝生产最有害的杂质【5J。因此，如何 电流为40mA，管电压为35l(v，扫描范围2p为 预先脱除粉煤灰中的二氧化硅、提升粉煤灰的利用 50~1≥O。。 价值成为重要的科学问题。邬国栋等[6]、杜淄川掣7|、 李军旗等[8]对粉煤灰碱溶脱硅过程进行了研究。但 这些研究的重点都是脱硅工艺，而对粉煤灰预脱硅 过程的反应动力学未见报道。 基于此，本研究以循环流化床高铝粉煤灰为研 究对象，研究其在碱介质中脱硅过程反应动力学。 1原料分析 5 1 0 1 5 20253035404550556065 7075 808590 280 1．1化学成分分析 图1高铝粉煤灰的XRD衍射图 实验所用高铝粉煤灰为中煤集团某企业循环流 XRD ofaluminum-richash Fig．1 pattern fly 化床炉粉煤灰。采用美国Perkin—Elmer公司 表1高铝粉煤灰的化学成分(％，质量分数) Table1 of aluminum ash(％，mass Compositionshigh fly fraction) ComponentsA1203 SiO， Fe203 CaO S03 Ti02 H20 Content 32．43 41．77 3．18 8．00 3．51 1．12 6．59 收稿日期：2011-12．28；修订日期：2012．04—04 基金项目：国家科技支撑计划课题2012BAF03801 作者简介：薄春丽(1987一)，女，山西朔州人，硕士研究生 通讯联系人(E-mail：shma@hom