高铝粉煤灰脱硅反应工艺优化及机理探讨

为探究高铝粉煤灰脱硅最佳工艺条件及了解其脱硅过程物相转化机理,通过正交试验研究了w（Na OH）（10%-30%）、灰碱比（质量比,取1∶0.3-1∶2.0）、时间（1.0-4.0 h）和温度（90-150℃）对脱硅效率及铝硅比（质量比）的影响.结果表明：w（Na OH）为20%、灰碱比为1∶0.5、反应时间为2.0 h、反应温度为120℃是粉煤灰脱硅反应的最佳条件;在最佳条件下铝硅比由原灰的1.23升至2.02以上,脱硅效率达38.6%.反应温度、灰碱比、碱液浓度、时间对脱硅率的影响依次减弱.通过定量X射线衍射（XRD）分析了脱硅前后物相的变化,当温度高于120℃时,有大量方钠石形成,并且方钠石生成量（X）与铝硅比（Y）呈显著负相关,有Y=-0.012 8X＋2.03（R2=0.930,P〈0.01）.由扫描电镜（SEM）对粉煤灰脱硅前后的表观形貌变化观察可知,粉煤灰在脱硅过程中非晶态Si O2部分溶解,从而进一步证实了方钠石的生成是影响脱硅效率的关键因素.