高铝粉煤灰温和活化与高值化利用

本书以高铝粉煤灰铝硅锂镓资源的高效提取与循环利用为特色，系统地介绍了高铝粉煤灰复杂二次资源综合利用理论与技术创新进展，内容包括高铝粉煤灰的基础物性、高铝粉煤灰温和活化与矿相深度分离、脱硅粉煤灰制备莫来石基矿物复合材料、高铝粉煤灰铝锂镓元素协同提取、高碱含硅溶液制备硅酸钙和分子筛等相关理论与技术研究。

丛书序一
丛书序二
丛书前言
前言
第1章 高铝粉煤灰概况 001
1.1 粉煤灰产生及利用状况 001
1.2 高铝粉煤灰产生及危害 003
1.3 高铝粉煤灰的利用状况 004
1.3.1 规模化低附加值应用 004
1.3.2 高附加值利用—有价元素的提取 005
1.3.3高附加值利用—铝硅复合材料的制备 006
第2章 高铝粉煤灰基础物性研究 009
2.1 高铝粉煤灰的化学特性 009
2.1.1 高铝粉煤灰的化学成分 009
2.1.2 高铝粉煤灰的矿相组成 010
2.1.3 高铝粉煤灰的铝硅结构特性 010
2.2 高铝粉煤灰的物理特性 011
2.2.1 高铝粉煤灰的形貌及元素分布 011
2.2.2 高铝粉煤灰的孔道结构 013
2.3 高铝粉煤灰中铁钛钙的赋存形态 013
2.3.1 铁钛钙的分布 013
2.3.2 铁钛钙的价态 015
2.3.3 铁钛在不同矿相中的含量 016
2.3.4 铁钛的反应活性 017
2.4 高铝粉煤灰中锂元素的赋存形态 020
2.4.1 锂在不同矿相中的含量 020
2.4.2 锂在不同矿相中的分布 020
2.4.3 高铝粉煤灰中离子吸附态锂的含量 024
2.4.4 锂在高铝粉煤灰玻璃相中的赋存形态 024
第3章 高铝粉煤灰多场温和活化重构与深度脱硅 027
3.1 非晶相-晶相界面解离活化 028
3.1.1 EDR表征活性可行性验证 028
3.1.2 高铝粉煤灰不同活化方式效果评价 029
3.1.3 高铝粉煤灰协同活化工艺比较 033
3.1.4 不同活化方式对粉煤灰脱硅效果比较 034
3.1.5 机械-化学协同活化过程工艺优化 036
3.1.6 机械-化学协同活化过程机理分析 041
3.2 稀硅酸体系不同离子对硅溶胶凝胶化过程影响研究 046
3.2.1 电位突变过程硅酸快速聚合验证 047
3.2.2 一价阳离子对电位突变过程的影响 050
3.2.3 二价阳离子对电位突变过程的影响 052
3.2.4 三价阳离子对电位突变过程的影响 054
3.3 非晶相二氧化硅深度分离 055
3.3.1 脱硅过程正交实验 055
3.3.2 脱硅过程工艺优化 058
3.3.3 脱硅过程机理分析 061
3.3.4 脱硅动力学 064
第4章 深度脱硅粉煤灰制备莫来石基矿物复合材料 071
4.1 脱硅粉煤灰制备莫来石基复合材料 072
4.1.1 正交实验 072
4.1.2 黏结剂添加量条件优化 074
4.1.3 成型压力条件优化 074
4.1.4 含水率条件优化 075
4.1.5 烧结温度条件优化 076
4.1.6 烧结恒温时间条件优化 078
4.1.7 杂质元素对莫来石基复合材料的影响 080
4.2 脱硅粉煤灰制备莫来石-堇青石复合材料 089
4.2.1 原料配比优化 090
4.2.2 烧成时间 092
4.2.3 烧成温度 093
4.3 脱硅粉煤灰制备莫来石-钛酸铝复合材料 095
4.3.1 工艺条件优化 096
4.3.2 长周期稳定性实验 099
4.3.3 复合材料机理研究 103
第5章 高铝粉煤灰铝锂镓元素协同提取技术进展 106
5.1 高铝粉煤灰低温液相法提取氧化铝 106
5.1.1 低温液相法溶出氧化铝过程工艺研究 107
5.1.2 低温液相法提取氧化铝过程物相转变及调控 110
5.2 两步水热法提取氧化铝技术 124
5.2.1 第一步水热法处理过程工艺优化 125
5.2.2 第二步水热法处理过程工艺优化 130
5.3 伴生镓元素富集提取技术 133
5.3.1 低浓度含镓溶液静态吸附研究 133
5.3.2 低浓度含镓溶液动态吸附研究 140
5.4 伴生锂元素富集提取技术 148
5.4.1 锂在高铝粉煤灰预脱硅过程的浸出规律研究 149
5.4.2 碱性体系溶液中锂的富集分离研究 153
第6章 高铝粉煤灰非晶态二氧化硅高值化利用进展 157
6.1 DSS高碱性含硅溶液制备硅酸钙材料技术 158
6.1.1 硅酸钙材料概述 159
6.1.2 C-S-H材料的合成与应用 159
6.1.3 硬硅钙石材料的合成与应用 167
6.2 高碱性含硅溶液制备系列分子筛材料技术 173
6.2.1 分子筛材料概述 173
6.2.2 4A分子筛材料的合成与应用 174
6.2.3 13X分子筛材料的合成与应用 183
参考文献 201