| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-24页 |
| 第一节 研究背景与意义 | 第11-18页 |
| 一 国内外粉煤灰的大量产生、堆积及其对环境的污染 | 第11-12页 |
| (一) 粉煤灰的大量产生 | 第11页 |
| (二) 粉煤灰对环境的危害 | 第11-12页 |
| 二 铝资源需求的迅猛增长及优质铝土矿的供应危机 | 第12-13页 |
| 三 高铝粉煤灰作为氧化铝提取对象的可能性 | 第13-14页 |
| 四 研究现状 | 第14-16页 |
| (一) 粉煤灰综合利用简介 | 第14页 |
| (二) 从粉煤灰中提取氧化铝的研究进展及存在问题 | 第14-16页 |
| 五 选题意义 | 第16-18页 |
| 第二节 研究内容与工作量 | 第18-22页 |
| 一 研究思路、方法与手段 | 第18-19页 |
| (一) 研究思路 | 第18页 |
| (二) 研究方法 | 第18-19页 |
| (三) 研究手段 | 第19页 |
| 二 研究内容与主攻方向 | 第19-20页 |
| 三 工作流程与工作量 | 第20-22页 |
| 第三节 创新点及所取得的主要成果 | 第22-24页 |
| 一 创新点 | 第22页 |
| 二 主要成果 | 第22-24页 |
| 第二章 高铝粉煤灰的成因及其物理化学特性 | 第24-53页 |
| 第一节 准格尔煤的无机地球化学特征研究 | 第24-33页 |
| 一 准格尔煤田的地质背景 | 第24-26页 |
| 二 准格尔煤中矿物赋存特征 | 第26-29页 |
| 三 准格尔煤富集高铝矿物的地质成因探讨 | 第29-33页 |
| (一) 准格尔煤田的地质成因简介 | 第29-30页 |
| (二) 准格尔煤中富集高铝矿物的地球化学成因探讨 | 第30-33页 |
| 第二节 高铝粉煤灰的形成机理 | 第33-37页 |
| 一 煤中常见矿物在煤燃烧过程中的演化行为 | 第33-35页 |
| (一) 煤燃烧过程中亚微米颗粒的形成 | 第33-34页 |
| (二) 残灰颗粒的形成 | 第34-35页 |
| 二 该类高铝粉煤灰的形成机理分析 | 第35-37页 |
| (一) 高铝粉煤灰中主要矿物的形成机理 | 第35-36页 |
| (二) 玻璃相的形成 | 第36-37页 |
| 第三节 高铝粉煤灰的物理化学特性 | 第37-46页 |
| 一 显微形态 | 第37-39页 |
| 二 化学成分 | 第39页 |
| 三 物相组成 | 第39-44页 |
| (一) 晶体矿物组成 | 第40-41页 |
| (二) 玻璃相的结构特点及主要组成 | 第41-44页 |
| 四 小结 | 第44-46页 |
| 第四节 部分主微量元素在高铝粉煤灰中的分布规律 | 第46-53页 |
| 一 研究方法 | 第46页 |
| 二 实验过程 | 第46-47页 |
| (一) 高铝粉煤灰中铁质微珠、莫来石-刚玉相以及玻璃相的分离 | 第46-47页 |
| (二) 分离后的相关测试 | 第47页 |
| 三 结果及讨论 | 第47-51页 |
| (一) 高铝粉煤灰的相(或相组合)划分 | 第47页 |
| (二) 玻璃相分离方案的制定 | 第47-48页 |
| (三) 部分主微量元素在高铝粉煤灰中的分布规律 | 第48-51页 |
| 四 讨论 | 第51-53页 |
| 第三章 提取高铝粉煤灰氧化硅和氧化铝的实验研究 | 第53-84页 |
| 第一节 总体技术路线的制定 | 第53-55页 |
| 第二节 从高铝粉煤灰中提取非晶态SiO_2(预脱硅)的实验研究 | 第55-63页 |
| 一 实验 | 第55-57页 |
| (一) 主要仪器和设备 | 第55-56页 |
| (二) 预脱硅反应的正交实验条件设计 | 第56页 |
| (三) 实验步骤 | 第56-57页 |
| 二 结果及讨论 | 第57-61页 |
| (一) SiO_2提取率随反应时间及灰/碱质量比的变化规律 | 第57页 |
| (二) SiO_2提取率随高铝粉煤灰细磨粒度的变化规律 | 第57-58页 |
| (三) 高铝粉煤灰预脱硅前后物理化学性能的变化 | 第58-61页 |
| 三 所制白炭黑的物理化学性能 | 第61-63页 |
| 第三节 利用脱硅高铝粉煤灰制备铝酸钠溶液的实验研究 | 第63-77页 |
| 一 研究思路与方法 | 第63-64页 |
| 二 主要仪器及设备 | 第64页 |
| 三 实验步骤 | 第64-65页 |
| 四 结果及讨论 | 第65-77页 |
| (一) 粉煤灰与添加剂之间配比的确定 | 第65-66页 |
| (二) NCA体系在1050℃不同保温时间下的物相演化规律 | 第66-68页 |
| (三) NCA体系在1050℃不同保温时间下显微形态的变化 | 第68-69页 |
| (四) 熟料的水溶出 | 第69-71页 |
| (五) 焙烧条件的优化 | 第71-72页 |
| (六) 相关因素对焙烧效果的影响 | 第72-77页 |
| 第四节 由NaAlO_2溶液制备冶金级Al_2O_3的实验研究 | 第77-80页 |
| 一 由NaAlO_2粗液制备冶金级Al_2O_3的工艺简介 | 第77-78页 |
| (一) 铝酸钠粗液的深度脱硅 | 第77-78页 |
| (二) 铝酸钠精化液的二氧化碳分解 | 第78页 |
| (三) Al(OH)_3煅烧 | 第78页 |
| 二 实验室制备氧化铝的主要步骤及结果 | 第78-80页 |
| 第五节 工艺技术可行性及效益初步分析 | 第80-84页 |
| 一 可行性分析 | 第80-82页 |
| (一) 优点 | 第81-82页 |
| (二) 缺点 | 第82页 |
| 二 效益初步分析 | 第82-84页 |
| 第四章 提取高铝粉煤灰中SiO_2与Al_2O_3的机理研究 | 第84-97页 |
| 第一节 高铝粉煤灰预脱硅过程中的相关机理分析 | 第84-89页 |
| 一 细磨对于高铝粉煤灰脱硅反应的促进作用 | 第84页 |
| 二 NaOH浓度对SiO_2提取率影响的内在机理分析 | 第84-86页 |
| 三 SiO_2提取率随时间变化规律的机理分析 | 第86-87页 |
| 四 NaOH与高铝粉煤灰的反应动力学研究 | 第87-89页 |
| 第二节 脱硅高铝粉煤灰的焙烧机理研究 | 第89-97页 |
| 一 碱金属、碱土金属元素氧化物与高铝粉煤灰的作用机理分析 | 第89-91页 |
| (一) 高铝粉煤灰的价键结构特点 | 第89-90页 |
| (二) 碱金属元素氧化物与高铝粉煤灰的作用机理 | 第90页 |
| (三) 碱土金属元素氧化物与高铝粉煤灰之间的作用机理 | 第90-91页 |
| 二 NCA体系焙烧过程中主要化学反应的确定及其热力学分析 | 第91-95页 |
| (一) 莫来石及中间产物NaAlSiO_4参与的系列反应 | 第91-95页 |
| (二) 刚玉与Na_2CO_3之间的反应 | 第95页 |
| 三 NCA生料体系的TGA-DTA分析 | 第95-97页 |
| 第五章 高铝粉煤灰资源化利用过程中物质的演化规律 | 第97-105页 |
| 第一节 物相演化 | 第97-99页 |
| 一 高铝粉煤灰→脱硅高铝粉煤灰 | 第97页 |
| 二 脱硅高铝粉煤灰→焙烧熟料 | 第97-98页 |
| 三 焙烧熟料→硅钙渣 | 第98-99页 |
| 第二节 部分主微量元素的迁移规律 | 第99-105页 |
| 一 部分主量元素的迁移规律 | 第99-100页 |
| (一) 高铝粉煤灰→脱硅高铝粉煤灰 | 第99页 |
| (二) 脱硅高铝粉煤灰→焙烧熟料 | 第99页 |
| (三) 焙烧熟料→硅钙渣 | 第99-100页 |
| 二 部分微量元素的迁移规律 | 第100-105页 |
| (一) Ga的迁移规律 | 第100-103页 |
| (二) 部分有毒有害元素的迁移规律 | 第103-105页 |
| 第六章 结语 | 第105-106页 |
| 一 主要结论 | 第105-106页 |
| 二 存在的问题与今后工作的建议 | 第106页 |
| 参考文献 | 第106-114页 |
| 附图 | 第114-115页 |
| 证明 | 第115-116页 |
| 致谢 | 第116页 |
