微硅粉在莫来石合成中的研究
微硅粉(又称硅灰或凝聚硅灰),是在冶炼硅铁或工业硅过程中产生的气相物质经过滤、氧化、冷凝、沉淀而形成。微硅粉中的二氧化硅属于无定型物质,活性高,颗粒细小,比表面积大,具有优良的理化性能,广泛应用于建筑、冶金、高级保温材料等行业。
本文采用流化床法结合酸洗法对微硅粉进行提纯实验研究,分别探讨了微硅粉酸洗除杂过程中各因素(反应温度、反应时间、酸浓度、固液比)以及流化除杂过程中各因素(反应温度、反应时间、反应气氛)对微硅粉纯度的影响。通过实验对比提纯效果得出以下结论:采用先酸洗后流化提纯方式进行提纯,酸洗条件下:反应温度为140℃,反应时间为60min,盐酸浓度为6mol/L,固液比为1g:8.3mL。流化条件下:反应温度为700℃,反应时间为3.0h,反应气氛为空气气氛。经过提纯后,微硅粉纯度由原来的81.62％提高到94.33%,此时杂质含量分别为:游离碳从1.25%到0.075%,三氧化二铁从2.42%到0.54%,三氧化二铝从0.46到0.25%,氧化钙从1.30%到0.34%,氧化镁从4.50%到2.92%,氧化钾从1.30%到1.66%,氧化钠从0.84%到0.88%。
同时,本文对微硅粉的化合态进行了探讨,通过分析微硅粉的形成过程以及通过二氧化硅与杂质氧化物的相图,得到微硅粉中各种物质存在的化合态。将提纯后的微硅粉用于莫来石粉末的合成,其中考虑的因素有反应温度、反应时间。通过实验得出结论:反应温度1400℃,反应时间2h,得到稳定的莫来石粉末。
