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作为对环境影响极大的粉状固体工业废物—粉煤灰,对土地、水质、空气都有不同程度的污染,对人类的生产和生活均十分不利。故探讨粉煤灰在铝硅产品方面的精细化利用,其中化学成分提取纯化后,按晶型、粒径、比表面积等分级制备高附加值的产品,不但提高了粉煤灰的市场价值,而且有利于环境生态文明建设。本文在课题组前人的研究基础上,实现粉煤灰的铝硅产品的精细化和多元化,甚至功能化。通过实验的设计和研究,工艺条件的优化结果如下:(1)粉煤灰与Na2C03按灰碱比为1:0.9研磨混匀,875 ℃焙烧活化2h,加入浓度为3mol/L 的H2SO4将焙烧物酸浸后过滤,滤渣作制备硅产品备用,滤液经结晶和重结晶提纯,烘干制备Al2(SO4)3产品;利用NH3·H2O与Al2(O4)3产品反应,过滤后干燥生产Al(OH)3产品。(2)将A12(SO4)3产品与Na2CO3按铝钠比1:3.5搅拌混溶均匀,同时水浴加热进行反应,制备中间产物勃姆石(即铝的水合氧化物,化学式为Al2O3·nH20)。此段反应的最佳工艺条件为:水浴反应温度为60℃;反应时间为30min。(3)在A1203前躯体焙烧时,为实现完全的晶型转化和制备较纯的氧化铝晶型,并制备出合适的纳米级产品,选取600℃的焙烧温度,效果较佳。(4)焙烧活化及酸浸后的滤渣1,再次经热碱浸过滤提纯,此时得滤渣2返回至滤渣1,循环利用,滤液中加H2SO4制酸溶胶。最佳的工艺为:制酸溶胶的H2SO4浓度为3.0mol/L;此时产品的比表面积和DBP吸收值均较大;(5)硅酸溶胶制备超细白炭黑时,为限制晶粒的团聚,需加入复合分散剂,从而制备粒径更小的白炭黑。最佳工艺参数为:粉煤灰与复合分散剂的比值为0.10%,反应温度为60℃,反应时间为35min,制得结构组成中具有轻基结构水的SiO2产品。