由膨潤土制備三聚磷酸鋁和硅溶膠的工藝研究.pdf

1、膨潤土素有“萬能粘土”之稱，可加工成粘結(jié)劑、懸浮劑、觸變劑、催化劑等，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。近年來，世界上膨潤土的開發(fā)利用發(fā)展迅速，尤其是膨潤土的深加工與高效利用更是得到了快速發(fā)展。本文研究了以膨潤土制取的氫氧化鋁和水玻璃為原料制備三聚磷酸鋁和硅溶膠的工藝過程，對膨潤土酸浸濾餅堿浸過程進行動力學(xué)研究，并對其生產(chǎn)過程的設(shè)備進行選型、經(jīng)濟效益進行估算、環(huán)保進行分析，同時利用XRD、SEM、TG-DSC、FTIR等手段對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與形貌進行了表

2、征。論文獲得的主要結(jié)論如下:
　　 (1)實驗確定的以膨潤土制取的氫氧化鋁為原料制備三聚磷酸鋁的最佳工藝條件為:原料配比3.0，中和反應(yīng)時間90min，中和反應(yīng)溫度為70℃，縮合反應(yīng)時間4h，縮合反應(yīng)溫度290℃。產(chǎn)品氧化鋁總回收率可達97％。產(chǎn)品化學(xué)分析結(jié)果表明，實驗制得的三聚磷酸鋁組分含量符合某企業(yè)的企業(yè)標(biāo)準。XRD圖中可以看出產(chǎn)品主物相為三聚磷酸鋁，SEM圖可以看出產(chǎn)品的形貌為片狀。
　　 (2)動力學(xué)實驗表明，膨

3、潤土酸浸濾餅堿浸提硅過程符合收縮未反應(yīng)芯模型，其動力學(xué)方程式為1-(1-η)1/3=kt，反應(yīng)頻率因子為7.03×104s-1，表觀活化能為47.22kJ/mol，浸出過程受化學(xué)反應(yīng)控制。
　　 (3)實驗確定了以膨潤土制取的水玻璃為原料制備硅溶膠的最佳工藝條件為:水玻璃中二氧化硅初始濃度為含量8％、滴加速度為20min/60mL、堿化過程加堿量為8mL。在該條件下，所制得的硅溶膠中二氧化硅含量平均值為20.12％，氧化鈉含量平