高铝粉煤灰制备拟薄水铝石的比表面积与孔隙特性分析

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.11.004高铝粉煤灰制备拟薄水铝石的比表面积与孔隙特性分析张伟光，张廷安，冯伟，吕国志，刘燕（东北大学多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室，沈阳110819）摘要：高铝粉煤灰熟料经预脱硅—碱石灰烧结、溶出、二次脱硅后的溶液经碳分及种分后得到拟薄水铝石产品，并采用低温氮气吸附法分析其比表面积以及孔结构。结果表明，碳分法和种分法制备拟薄水铝石的等温吸附线均属Ⅳ类，晶粒之间的孔隙以中孔为主，等温吸附曲线滞后环类似于H4型，是狭缝孔。碳分产品

2、的BET比表面积略大于种分产品，然而其BJH吸附累积总孔孔容与BJH吸附平均孔径略低于种分产品，两种产品的物化指标均优于普通拟薄水铝石样品。关键词：高铝粉煤灰；拟薄水铝石；比表面积；孔容积；孔径中图分类号：TF821文献标志码：A文章编号：1007-7545（2015）11-0000-00SpecificSurfaceAreaandPoreCharacteristicsAnalysisofPseudo-boehmitePreparedbyHigh-aluminaFlyAshZHANGWei-guang,Z

3、HANGTing-an,FENGWei,LUGuo-zhi,LIUYan(KeyLaboratoryofEcologicalMetallurgyofMulti-metalIntergrownOresofMinistryofEducation,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China)Abstract：Pseudo-boehmite(PB)productwaspreparedfromsinteredhigh-aluminaflyashclinker.Flyash

4、clinkerwaspretreatedbydeepdesilicationandsinteringwithsodalime,andtwice-desilicationsolutionwasdecomposed(carbonationdecompositionandseedprecipitation)topreparePB.SpecificsurfaceareasandporedistributionofPBwereanalyzedbylow-temperaturenitrogenadsorption.T

5、heresultsshowthatadsorptionisothermcurveofPBpreparedbycarbonationandseedprecipitationprocesspresentsastypeⅣ.Mostofporesbetweengrainsaremesopore.HysteresisloopofadsorptionisothermcurvepresentsasslitporessimilartoH4type.BETspecificsurfaceareaofcarbonationde

6、compositionproductisbiggerthanthatofseedprecipitation.However,BJHporevolumeandBJHporesizearesmallerthanthoseofseedprecipitationproduct.PhysicalchemicalindexesoftwoproductsaresuperiortocommonPBproducts.Keywords:high-aluminaflyash;pseudo-boehmite;specificsu

7、rfacearea;porevolume;poresize粉煤灰中的氧化铝含量一般为17%~35%，部分地区更是超过40%，甚至达到60%，并且中国每年粉煤灰的排放量随着电力行业的发展而逐年增加[1]。目前，从粉煤灰中提取氧化铝主要为酸法、碱法以及酸碱联合法，其中应用较为成功的是预脱硅—碱石灰烧结工艺，然而其较长的流程以及较高的能耗，使其在制备冶金级氧化铝方面展现不出比传统铝土矿更好的经济优势[2-7]。基于此，作者所在团队利用预脱硅—碱石灰烧结工艺中较强的溶液净化优势，提出了利用其两段脱硅后液进行分解（

8、碳化分解、晶种分解）制备拟薄水铝石的新想法，并将其嫁接在预脱硅—碱石灰烧结法的生产工艺中。拟薄水铝石广泛应用于石油化工领域[8]，比表面积以及孔隙分布特性是衡量拟薄水铝石产品性能的重要指标。本文利用氮吸附法考察拟薄水铝石的比表面积以及孔隙分布特性，为高铝粉煤灰经碳分、种分法制备拟薄水铝石这一新工艺提供试验基础，以期实现高铝粉煤灰的高附加值综合利用。1试验原料和方法高铝粉煤灰经预脱硅—碱石灰烧结后得到熟料，成分为（%）：Al2O