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川西地区微晶白云母脱硅工艺研究

作　者: 文艳
导　师: 林金辉
学　校: 成都理工大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 微晶白云母高温煅烧脱硅莫来石川西地区
分类号: TQ175.712.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

川西微晶白云母是一种重要的铝硅酸盐矿物资源,是煅烧制备莫来石的重要原料。但与莫来石化学成分相比,微晶白云母中SiO₂含量相对较高,Al₂O₃含量偏低,直接利用微晶白云母煅烧制备的莫来石纯度不高。论文以川西微晶白云母为原料,采用高温煅烧结合碱溶浸出法对其进行脱硅处理,旨在降低微晶白云母SiO₂的含量,提高Al/Si比,以提高利用微晶白云母烧制莫来石的纯度,具有重要的学术意义和实际应用价值。论文通过高温煅烧使微晶白云母中的SiO₂变成“活性”SiO₂,与碱溶液反应生成可溶性硅酸盐从而达到脱硅的目的,讨论了煅烧温度、碱浓度、浸出温度和浸出时间等因素对微晶白云母脱硅效果的影响;并且以脱硅微晶白云母高温煅烧制备莫来石,利用XRD、SEM等现代测试技术对煅烧制备产物进行了表征。论文取得的主要成果如下:（1）工艺条件优化结果表明,微晶白云母脱硅的较佳工艺条件为:煅烧温度为1250℃、保温60min,第一次脱硅NaOH溶液浓度为20%（液固比25:1）;第二次脱硅NaOH溶液浓度为15%（液固比为35:1）、浸出温度为90℃、浸出时间为120min。（2）在较佳工艺条件下,脱硅后微晶白云母的SiO₂含量由56.66%降低至27.36%,Al₂O₃含量由24.26%提高到45.32%,Al₂O₃/SiO₂摩尔比由脱硅前的0.25提高到约1.0,脱硅效果明显。（3）XRD、SEM表征结果表明,利用脱硅微晶白云母高温煅烧制备莫来石的效果较直接利用微晶白云母烧制的好,玻璃相含量明显减少。（4）以脱硅微晶白云母为原料,当煅烧温度达到1400℃时,莫来石开始形成,随着煅烧温度升高,莫来石的含量增加,其较佳煅烧温度为1450℃,保温时间为3h;制备的莫来石晶体发育良好,呈柱状,柱长一般为0.5～2μm。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章引言  10-22
  1.1 白云母晶体化学特征  10-12
    1.1.1 白云母基本特征  10-11
    1.1.2 白云母加热变换过程  11-12
  1.2 微晶白云母矿物学特征及研究现状  12-15
    1.2.1 微晶白云母加热变换过程  13
    1.2.2 微晶白云母研究现状  13-15
  1.3 莫来石制备方法  15-18
  1.4 含硅铝矿物脱硅研究现状  18-19
  1.5 研究目的及意义  19-20
  1.6 研究内容  20
  1.7 研究方法  20
  1.8 研究技术线路  20-22
第2章微晶白云母脱硅工艺研究  22-25
  2.1 实验原料试剂及仪器设备  22
  2.2 微晶白云母脱硅原理  22-24
  2.3 微晶白云母脱硅工艺  24
  2.4 微晶白云母脱硅工艺条件  24-25
第3章微晶白云母脱硅效果表征评价  25-35
  3.1 微晶白云母脱硅影响因素分析  25-32
    3.1.1 煅烧温度对微晶白云母脱硅效果的影响  26-27
    3.1.2 保温时间对微晶白云母脱硅效果的影响  27
    3.1.3 NaOH 浓度对微晶白云母脱硅效果的影响  27-29
    3.1.4 pH 值对微晶白云母脱硅效果的影响  29-30
    3.1.5 浸出温度对微晶白云母脱硅效果的影响  30-32
    3.1.6 浸出时间对微晶白云母脱硅效果的影响  32
  3.2 SEM 分析  32-33
  3.3 XRD 分析  33-34
  3.4 小结  34-35
第4章脱硅微晶白云母煅烧制备莫来石研究  35-41
  4.1 煅烧制备莫来石工艺  36
  4.2 结果分析与讨论  36-40
    4.2.1 XRD 分析  36-39
    4.2.2 SEM 分析  39-40
  4.3 小结  40-41
结论  41-42
致谢  42-43
参考文献  43-46
攻读学位期间取得学术成果  46

川西地区微晶白云母脱硅工艺研究

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