超聲波—微波輔助酸浸提純硅藻土的試驗(yàn)研究

1、超聲波微波輔助酸浸提純硅藻土的試驗(yàn)研究硅藻土是硅藻生物死亡后經(jīng)過萬年堆積而形成的一種化石性礦物 , 成礦后保 持了硅藻原有的均勻多孔結(jié)構(gòu) , 其比外表積高、吸水性強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好 , 現(xiàn)已成 為一種重要的非金屬礦物材料。隨著相關(guān)行業(yè)的開展 , 對(duì)硅藻土品質(zhì)的要求越來 越高, 如何高效地生產(chǎn)高純度的硅藻土成為了當(dāng)今非金屬礦研究的一個(gè)重要分支。本文結(jié)合硅藻土性質(zhì) ,以吉林長(zhǎng)白出產(chǎn)的硅藻土礦為原料 , 對(duì)硅藻土礦提純 過程中的擦洗、酸浸、煅燒等工序進(jìn)行試驗(yàn)研究 , 旨在為開發(fā)高效高純的提純方 法提供技術(shù)途徑和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)采用超聲波輔助對(duì)硅藻土礦進(jìn)行擦洗 , 并與普 通擦洗方法進(jìn)行比照；在微波場(chǎng)中對(duì)

2、硅藻土進(jìn)行酸浸提純, 研究了微波功率、酸濃度、酸浸時(shí)間以及不同提純方法等對(duì)硅藻土純度的影響, 通過正交試驗(yàn)探究了微波功率、酸濃度、酸浸時(shí)間、固液比等因素對(duì)硅藻土純度的影響；最后通過對(duì) 比燒失量、物相、微觀形貌及外表官能團(tuán) , 對(duì)硅藻土最適合煅燒溫度進(jìn)行了研究。研究結(jié)果說明：超聲波與適量分散劑配合使用 , 可顯著提高硅藻土礦擦洗效 率：超聲波擦洗 1 min 與攪拌擦洗 50 min 的效果相當(dāng) , 超聲法擦洗最正確時(shí)間為 5 min ；微波可以顯著強(qiáng)化硅藻土酸浸提純過程，且微波功率與酸浸時(shí)間對(duì)硅藻土純 度的影響作用最大； 運(yùn)用 1stOpt 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合 , 得到了硅藻土在微波 場(chǎng)中

3、酸浸后成分的公式：SiO2含量與各影響因素間的關(guān)系為 ySiO2=-0.1083x12+1.6133x1+6.7739lnx2+ 3.8824lnx3+33.6602, 相關(guān)因素 0.9692 ； Fe2O3含量與各影響因素之間的關(guān)系為 yFe2O3=-0.0004x12-0.0358x1+427.1026x2-1.5836-1.2591lnx3+5.9212, 相關(guān)因 素0.9935,其中x1、x2、x3分別代表微波功率、鹽酸濃度、酸浸時(shí)間；試驗(yàn)得 到適合工業(yè)生產(chǎn)的最正確提純條件：微波385 W鹽酸濃度4 mol/L,酸浸時(shí)間60 min.固液比 1：4,此條件下得到的硅藻土成分為 91.17% SiO2、0.69% Fe2O3、3.04%AI2O3,硅藻殼微觀結(jié)構(gòu)明顯且完整,比外表積到達(dá)29.552 m2/g,堆密度0.3947 g/cm3;確定最正確煅燒溫度為750E ,在此溫度下煅燒,硅藻殼中孔結(jié)構(gòu)完全翻開。 根據(jù)市場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備產(chǎn)品 , 推薦實(shí)際生產(chǎn)中采用工業(yè)級(jí)超聲波清洗器作為擦洗設(shè)備、 采用工業(yè)微波反響釜作為酸浸設(shè)備。本文通過大量試驗(yàn) , 得到了超聲波 - 微波輔助法提純硅藻土的最正確提純條件