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微硅粉碱溶脱硅及其反应动力学
  • ISSN号:1673-9108
  • 期刊名称:《环境工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ170.1[化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]内蒙古工业大学化工学院,呼和浩特010051, [2]内蒙古自治区煤基固废高值化利用工程技术研究中心,呼和浩特010051
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(21467020); 内蒙古自然科学基金资助项目(2014BS0506)
中文摘要:

研究了微硅粉在氢氧化钠溶液中的碱溶行为和反应动力学。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等对微硅粉进行了表征分析。通过正交实验和单因素实验相结合分析了反应温度、反应时间、初始氢氧化钠浓度和灰碱比对微硅粉中二氧化硅溶出率的影响;采用"等高切面法"分析计算了微硅粉的碱溶反应动力学参数。结果表明:反应温度和碱浓度对碱溶反应的影响最为显著;微硅粉碱溶脱硅的最优工艺条件为反应温度120℃、反应时间60 min、初始氢氧化钠浓度10%、灰碱比为0.89,在此条件下,二氧化硅的溶出率为91.5%,微硅粉碱溶脱硅反应的表观活化能为16.21 k J·mol^-1,反应级数为1。

英文摘要:

The dissolution behavior and reaction kinetics of fine silica powder were investigated. The fine silica powder was characterized by X-ray fluorescence( XRF),X-ray diffraction( XRD),Fourier-transform infrared( FT-IR) spectroscopy,and scanning electron microscopy( SEM). The effect of reaction temperature,reaction time,initial concentration of NaOH,and the mass ratio of silica powder to alkali on the dissolution rate of SiO_2 were analyzed. The reaction kinetics parameters of fine silica powder were calculated using the contour section method. The results show that the optimal process conditions are: reaction temperature of 120 ℃,reaction time of 90 min,initial NaOH concentration of 10%,and mass ratio of ash to alkali of 0. 89. The SiO_2 dissolution rate reached 91. 5%. The order of the influence of the reaction conditions on the dissolution rate of SiO_2 was: initial concentration of NaOH,ratio of ash to alkali,reaction temperature,and reaction time. The dissolution apparent activation energy of silica powder in alkali solution was 16. 21 k J·mol^-1,and the reaction progression was 1.

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期刊信息
  • 《环境工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:曲久辉
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  • 邮编:100017
  • 邮箱:
  • 电话:010-62941074
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-9108
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5591/X
  • 邮发代号:82-448
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:20083