鋁硅礦物的熱行為及鋁土礦石的熱化學(xué)活化脫硅.pdf
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中南大學(xué)
博士學(xué)位論文
鋁硅礦物的熱行為及鋁土礦石的熱化學(xué)活化脫硅
姓名:李光輝
申請學(xué)位級別:博士
專業(yè):礦物加工工程
指導(dǎo)教師:姜濤;邱冠周
20020701摘 要
摘 要
本論文為“國家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃‘’計劃”項目資助課題。
為了有效利用儲量豐富的中低鋁硅比鋁土礦石,并為拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝提供優(yōu)
質(zhì)原料,本文采用熱重分析、差熱分析、紅外光譜分析、.射線粉晶衍射分析和高分辨
率固體核磁共振分析技術(shù),系統(tǒng)研究了鋁土礦中的常見鋁硅礦物的加熱相變規(guī)律,以及
鋁土礦石的熱化學(xué)活化脫硅行為,開發(fā)了鋁土礦熱化學(xué)活化脫硅新工藝,獲得了以下一
些主要結(jié)果:
鋁硅礦物的熱行為
葉蠟石:在℃以下,葉蠟石主要脫去吸附水,其結(jié)構(gòu)和物相基本沒有變化。從
左右開始失去羥基。八面體陽離子中心的配位方式由六配位”變?yōu)槲迮湮?”、四配位“。隨著溫度的提高,五配位”將向四配位“和六配位“轉(zhuǎn)化。脫
羥基的同時,.四面體層中?.的鍵角增大,原子間的相互連結(jié)被削弱。但
失去羥基后的脫水葉蠟石仍然保持著類似于葉蠟石的層狀骨架結(jié)構(gòu)。
脫水動力學(xué)研究表明,葉蠟石的脫水反應(yīng)遵循隨機(jī)成核與長大規(guī)律,反應(yīng)表觀活化
. . 。
能 .~、表觀頻率因子
溫度達(dá)到。后,脫水葉蠟石層狀骨架結(jié)構(gòu)破裂,生成無定形。但此時也
開始有少量莫來石晶體形成。超過℃后,無定形將逐漸轉(zhuǎn)化成方石英。
高嶺石:~℃時,高嶺石失去羥基轉(zhuǎn)變成偏高嶺石,八面體結(jié)構(gòu)中由六
配位”變?yōu)槲迮湮弧焙退呐湮弧?但更高溫下五配位”將轉(zhuǎn)變?yōu)榱湮弧昂退?配位“。脫羥基作用導(dǎo)致高嶺石的氫氧鋁八面體結(jié)構(gòu)層發(fā)生嚴(yán)重地畸變和破壞。
脫水動力學(xué)研究表明,高嶺石晶體結(jié)構(gòu)中內(nèi)、外羥基失去的順序不同,使反應(yīng)機(jī)制
在.左右時發(fā)生
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本文編號:160573
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