發(fā)布時(shí)間：2020-12-05 14:13

　　煤矸石是煤炭開(kāi)采中產(chǎn)生的固體廢棄物,占用土地的同時(shí)污染著環(huán)境。對(duì)煤矸石的綜合利用是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中需要解決的資源和環(huán)境問(wèn)題。課題組經(jīng)過(guò)前期研究得到了煤矸石綜合利用較為可行的方法,制取了鐵、鋁、鈦、鈣等產(chǎn)品,并且得到了模數(shù)約為1的水玻璃。對(duì)于低模數(shù)水玻璃,大多作為硬化劑填充到土壤中起加固作用,綜合利用價(jià)值不高。本文以煤矸石酸浸渣燒制的模數(shù)為1.03的水玻璃為原料,分別用碳化法和硫酸法制備白炭黑,比較制備方式和產(chǎn)品性能,得到碳化法為較優(yōu)的制備方法。由于目前碳化法制備的白炭黑產(chǎn)品品質(zhì)相差較大,而碳化條件影響著產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),內(nèi)部結(jié)構(gòu)又影響著產(chǎn)品的評(píng)判指標(biāo),因此本文以反應(yīng)溫度、水玻璃濃度、電解質(zhì)加入量三種反應(yīng)因素下碳化法生產(chǎn)的白炭黑借助化學(xué)吸附分析儀、熱重分析儀、紅外光譜儀、掃描電鏡等儀器,分析其微觀形貌、孔徑分布、孔容、表面羥基含量等內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息,探究碳化條件、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品評(píng)價(jià)指標(biāo)三者的相關(guān)聯(lián)系。具體結(jié)論如下:（1）根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果,低模數(shù)水玻璃硫酸法制備白炭黑的最優(yōu)反應(yīng)條件為溫度為70℃,V（水玻璃）:V（水）為1:2即水玻璃濃度為8.19%,H₂SO_... 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

白炭黑表面不同的羥基類型Fig1.1Differenttypesofhydroxylfromwhitecarbonblacksurface

實(shí)驗(yàn)原理硫酸沉淀法俗稱 一步法 ，該方法是基于硫酸加入硅酸鈉溶液中反應(yīng)生，硅酸進(jìn)一步以硅氧鍵或氫鍵結(jié)合在一起，形成葡萄狀的二次膠粒，經(jīng)、干燥后即可獲得白炭黑產(chǎn)品，其反應(yīng)式為：Na2SiO3+H2SO4→Na2SO4+H2SiO3（（n-1）H2O+H2SiO3→SiO2·nH2O（白炭黑） （3 硫酸沉淀法反應(yīng)終點(diǎn)及工藝條件的選擇.1 硫酸沉淀法反應(yīng)終點(diǎn)的選擇取 50mL 水玻璃，加入 100mL 濃度為 3%的 Na2SO4溶液（此時(shí)水玻璃的 8.19%），在反應(yīng)溫度為 60℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為 220r/min 的條件下，用蠕 2mL/min 的速率滴加濃度為 30%的硫酸，在反應(yīng)體系 pH 降至不同值時(shí)品，測(cè)所獲得產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度，所得數(shù)據(jù)見(jiàn)圖 3.1。

表 3.1 反應(yīng)溫度對(duì)白炭黑產(chǎn)率、粒徑、吸油值、比表面積的影響Table3.1 Effects of reaction temperature on the productivity ratio , diameter of particle ,oilabsorption value and specific surface area of hydrated silica反應(yīng)溫度/℃ 產(chǎn)率/% 粒徑/μm 吸油值/(mL·g-1) 比表面積/(m2·g-1)30 76.93 21.61 1.30 298.12840 78.65 19.37 1.40 276.23950 81.37 18.01 1.55 243.68760 84.28 16.25 1.85 210.65970 86.79 14.03 2.20 184.21380 89.12 11.92 2.45 135.69590 90.69 10.15 2.65 103.828100 91.23 9.78 2.95 77.614

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氧化石墨烯/白炭黑對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的協(xié)同補(bǔ)強(qiáng)效應(yīng)[J]. 楊勃,魏世林,孫素明,張倩,余鳳湄,蘆艾,康明.  功能材料. 2017(05)
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碩士論文
[1]硅渣土中硅的提取及白炭黑制備的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 師亞茹.昆明理工大學(xué) 2017
[2]沉淀白炭黑表面改性及減濕行為的研究[D]. 何曉婷.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[3]超細(xì)SiO2的表面改性研究[D]. 張?zhí)K明.北京化工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2899580