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第1章 粉煤灰的综合利用概况1

1.1 粉煤灰的形成和收集1

1.1.1 粉煤灰的形成1

1.1.2 粉煤灰的收集和处理2

1.2 粉煤灰的特性2

1.2.1 物理性质2

1.2.2 化学成分3

1.2.3 矿物组成11

1.3 粉煤灰的危害11

1.4 粉煤灰的直接规模化利用13

1.4.1 用于道路工程和回填工程14

1.4.2 用于农业15

1.4.3 用于建筑工程16

1.5 粉煤灰的高附加值精细化利用18

1.5.1 用于处理污水和废气18

1.5.2 用于提取氧化铝和二氧化硅19

1.5.3 用于提取稀有金属镓和锗20

1.5.4 用于制备陶瓷材料21

1.5.5 用于制备沸石分子筛27

参考文献29

第2章 粉煤灰提取氧化铝33

2.1 氧化铝简介33

2.2 粉煤灰提取氧化铝的可行性35

2.3 碱法从粉煤灰提取氧化铝的研究现状36

2.3.1 石灰石烧结法36

2.3.2 碱石灰烧结法37

2.3.3 预脱硅烧结法39

2.3.4 亚熔盐法42

2.3.5 其他碱法42

2.4 酸法从粉煤灰提取氧化铝43

2.4.1 氟铵助溶法44

2.4.2 浓硫酸浸出法44

2.4.3 浓硫酸焙烧法44

2.4.4 盐酸浸出法45

2.4.5 酸碱联合法46

2.4.6 铵法提取氧化铝47

2.5 浓硫酸浸出法提取氧化铝工艺技术49

2.5.1 原料分析49

2.5.2 酸法提铝的热力学分析51

2.5.3 工艺流程简述53

2.5.4 研磨活化工艺53

2.5.5 浓硫酸浸出工艺56

2.5.6 酸渣焙烧除酸60

2.5.7 硫酸铝溶出60

2.5.8 硫酸铝溶液蒸发结晶和重结晶除铁61

2.5.9 硫酸铝晶体脱水、分解制备氧化铝63

参考文献65

第3章 粉煤灰中其他有价值元素的提取67

3.1 粉煤灰中提取二氧化硅67

3.1.1 碱熔融法67

3.1.2 碱溶出法68

3.2 粉煤灰提铝渣中碱法提取二氧化硅68

3.2.1 原料分析68

3.2.2 浓碱浸出工艺过程70

3.2.3 单因素结果72

3.2.4 浓碱浸出正交实验75

3.2.5 硅酸钠溶液的溶出77

3.2.6 碳分制备沉淀二氧化硅81

3.2.7 二次碳分工艺87

3.2.8 沉淀二氧化硅的洗涤和干燥91

3.2.9 苛化92

3.2.10 提硅渣的分析98

3.2.11 沉淀二氧化硅产品分析101

3.3 粉煤灰提铝渣中酸法制备二氧化硅103

3.3.1 除铁溶剂的选择103

3.3.2 盐酸除铁因素分析105

3.3.3 除铁渣焙烧除碳107

3.4 粉煤灰中镓的提取109

3.4.1 镓的介绍109

3.4.2 镓的用途109

3.4.3 主要提取来源110

3.4.4 镓的测定方法111

3.4.5 粉煤灰中提取镓112

3.5 粉煤灰中提取锗113

3.5.1 锗的介绍113

3.5.2 锗的用途114

3.5.3 锗的提取来源115

3.5.4 从粉煤灰中提取锗116

参考文献118

第4章 粉煤灰制备莫来石及其复合材料121

4.1 莫来石的特性121

4.2 莫来石的制备123

4.2.1 固相反应合成法123

4.2.2 电熔法123

4.2.3 喷雾热解法123

4.2.4 熔盐法124

4.2.5 化学气相沉积法124

4.2.6 溶胶-凝胶法124

4.2.7 沉淀法125

4.2.8 水热晶化法125

4.2.9 气固反应法125

4.3 莫来石的应用126

4.3.1 莫来石耐火材料126

4.3.2 莫来石高温材料126

4.3.3 莫来石电子材料127

4.3.4 莫来石光学材料127

4.3.5 莫来石多孔材料127

4.4 粉煤灰制备莫来石及其复合材料现状128

4.4.1 粉煤灰制备致密莫来石及其复合材料128

4.4.2 粉煤灰制备莫来石晶须材料132

4.4.3 粉煤灰制备莫来石多孔材料136

4.5 粉煤灰反应烧结制备莫来石-氧化锆复合材料138

4.5.1 实验原料与方法139

4.5.2 性能检测与分析140

4.5.3 制备热力学分析142

4.5.4 制备材料的物相组成143

4.5.5 制备材料的显微结构145

4.5.6 材料的生成过程分析155

4.5.7 制备材料的烧结性能、常温耐压强度与抗热震性156

4.5.8 小结160

参考文献161

第5章 粉煤灰制备赛隆及其复合材料164

5.1 赛隆的特性164

5.2 赛隆的制备165

5.2.1 固相反应合成法165

5.2.2 自蔓延合成法166

5.2.3 有机物合成法167

5.2.4 金属粉的氮化合成法167

5.2.5 溶胶-凝胶还原氮化合成法168

5.2.6 铝硅系原料的还原氮化合成法168

5.2.7 铝硅系原料铝（硅）热还原氮化法169

5.2.8 铝硅系天然矿物原料碳热还原氮化法170

5.2.9 铝硅系固体废弃物碳热还原氮化法179

5.3 赛隆的应用185

5.3.1 金属切削工具185

5.3.2 研磨介质186

5.3.3 非铁合金管或丝的控制模具186

5.3.4 热机或其他热能设备186

5.3.5 冶金衬体材料187

5.3.6 耐火材料的结合剂188

5.4 粉煤灰制备赛隆及其复合材料现状188

5.4.1 粉煤灰制备赛隆粉体材料188

5.4.2 粉煤灰制备赛隆晶须材料190

5.4.3 粉煤灰制备赛隆空心球192

5.5 粉煤灰碳热还原氮化法制备赛隆材料193

5.5.1 实验原料与方法193

5.5.2 原料配比对制备材料物相组成的影响195

5.5.3 反应温度对制备材料物相组成的影响198

5.5.4 原料配比对制备材料显微形貌的影响200

5.5.5 反应温度对制备材料显微形貌的影响202

5.5.6 赛隆材料的生成过程分析203

5.5.7 小结206

5.6 粉煤灰碳热还原氮化法制备赛隆-氮化锆基复合材料206

5.6.1 实验原料与方法206

5.6.2 制备热力学分析208

5.6.3 原料配比对制备材料物相组成的影响209

5.6.4 反应温度对制备材料物相组成的影响212

5.6.5 保温时间对制备材料物相组成的影响213

5.6.6 原料配比对制备材料显微形貌的影响213

5.6.7 反应温度对制备材料显微形貌的影响214

5.6.8 保温时间对制备材料显微形貌的影响215

5.6.9 赛隆-氮化锆基复合材料的生成过程分析216

5.6.10 小结219

参考文献220

第6章 粉煤灰制备沸石分子筛及其应用226

6.1 沸石分子筛的结构、特性、制备与应用226

6.1.1 沸石分子筛的结构与特性226

6.1.2 沸石分子筛的制备231

6.1.3 沸石分子筛的应用231

6.2 粉煤灰制备沸石分子筛的可行性232

6.3 粉煤灰制备沸石分子筛的现状232

6.3.1 粉煤灰制备沸石分子筛合成方法232

6.3.2 粉煤灰合成沸石研究现状233

6.4 粉煤灰制备沸石A与A＋X及其气体吸附性能234

6.4.1 实验原料与方法234

6.4.2 结构性能分析235

6.4.3 不同反应时间对产物的影响236

6.4.4 形貌分析237

6.4.5 N2吸附-脱附表征238

6.4.6 气体吸附性能239

6.5 粉煤灰制备ETS-4及其气体吸附性能243

6.5.1 实验原料与方法244

6.5.2 两步法制备ETS-4的结构性能分析245

6.5.3 碱融-水热法制备ETS-4的结构性能分析247

6.5.4 形貌分析248

6.5.5 元素分析249

6.5.6 比表面积分析249

6.5.7 气体吸附性能251

6.6 粉煤灰制备ETS-10及其气体吸附性能254

6.6.1 实验原料与方法254

6.6.2 结构性能分析255

6.6.3 pH对产物的影响255

6.6.4 元素分析256

6.6.5 形貌分析257

6.6.6 热重分析258

6.6.7 N2吸附分析259

6.6.8 气体吸附性能研究260

参考文献262