| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 引言 | 第15-43页 |
| 1.1 研究背景 | 第15-21页 |
| 1.1.1 高铝粉煤灰的产生 | 第16页 |
| 1.1.2 高铝粉煤灰的特性 | 第16-20页 |
| 1.1.2.1 高铝粉煤灰的组成 | 第16-17页 |
| 1.1.2.2 高铝粉煤灰的形貌 | 第17-18页 |
| 1.1.2.3 高铝粉煤灰的物相 | 第18-20页 |
| 1.1.3 高铝粉煤灰的危害 | 第20-21页 |
| 1.1.3.1 土地资源占用 | 第20页 |
| 1.1.3.2 大气污染 | 第20页 |
| 1.1.3.3 水体土壤污染 | 第20页 |
| 1.1.3.4 放射性污染 | 第20-21页 |
| 1.2 高铝粉煤灰的利用 | 第21-24页 |
| 1.2.1 在建工建材方面利用 | 第21-23页 |
| 1.2.1.1 粉煤灰硅酸盐水泥 | 第22页 |
| 1.2.1.2 粉煤灰混凝土 | 第22页 |
| 1.2.1.3 粉煤灰墙体材料 | 第22-23页 |
| 1.2.2 在筑路工程中的利用 | 第23页 |
| 1.2.3 在农业领域中的利用 | 第23页 |
| 1.2.4 矿物提取等高值化利用 | 第23-24页 |
| 1.3 高铝粉煤灰氧化铝提取研究进展 | 第24-37页 |
| 1.3.1 我国氧化铝及铝土矿生产概况 | 第24-26页 |
| 1.3.2 粉煤灰提取氧化铝历史渊源 | 第26页 |
| 1.3.3 烧结法 | 第26-31页 |
| 1.3.3.1 石灰石烧结法 | 第27-28页 |
| 1.3.3.2 预脱硅-碱石灰烧结法 | 第28-29页 |
| 1.3.3.3 Calsinter工艺 | 第29-30页 |
| 1.3.3.4 硫酸铵盐烧结法 | 第30-31页 |
| 1.3.3.5 其他烧结法 | 第31页 |
| 1.3.4 酸法 | 第31-34页 |
| 1.3.4.1 直接酸法 | 第31-34页 |
| 1.3.4.2 烧结-酸浸联合法 | 第34页 |
| 1.3.5 碱水热法 | 第34-36页 |
| 1.3.5.1 亚熔盐法 | 第35页 |
| 1.3.5.2 预脱硅-两步碱溶法 | 第35-36页 |
| 1.3.6 粉煤灰提取氧化铝不同工艺比较 | 第36-37页 |
| 1.4 本论文研究思路与内容 | 第37-43页 |
| 1.4.1 关键问题和研究思路 | 第38-39页 |
| 1.4.2 本论文主要研究内容 | 第39-43页 |
| 2 高铝粉煤灰NH_4HSO_4/H_2SO_4浸出过程工艺与机理研究 | 第43-65页 |
| 2.1 引言 | 第43-44页 |
| 2.2 实验部分 | 第44-46页 |
| 2.2.1 原料、试剂及实验仪器 | 第44-45页 |
| 2.2.2 实验方法 | 第45页 |
| 2.2.3 分析方法 | 第45-46页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第46-63页 |
| 2.3.1 NH_4HSO_4/H_2SO_4混合介质体系热力学分析 | 第46-49页 |
| 2.3.2 粉煤灰原料分析 | 第49-50页 |
| 2.3.3 NH_4HSO_4/H_2SO_4混合介质与莫来石反应热力学分析 | 第50-51页 |
| 2.3.4 NH_4HSO_4/H_2SO_4混合介质体系氧化铝浸出工艺条件研究 | 第51-55页 |
| 2.3.4.1 NH_4HSO_4/H_2SO_4比例(AB/SA)影响 | 第51-52页 |
| 2.3.4.2 温度与时间影响 | 第52-53页 |
| 2.3.4.3 [H]浓度影响 | 第53-54页 |
| 2.3.4.4 液固比影响 | 第54-55页 |
| 2.3.5 浸出过程渣相表征分析 | 第55-60页 |
| 2.3.5.1 粒度分布及比表面分析 | 第55-56页 |
| 2.3.5.2 物相分析 | 第56-57页 |
| 2.3.5.3 红外谱图分析 | 第57-58页 |
| 2.3.5.4 电镜能谱分析(SEM-EDS) | 第58-60页 |
| 2.3.6 浸出过程机理分析 | 第60-63页 |
| 2.4 本章小结 | 第63-65页 |
| 3 高铝粉煤灰NH_4HSO_4/H_2SO_4浸出过程动力学研究 | 第65-89页 |
| 3.1 引言 | 第65-66页 |
| 3.2 实验部分 | 第66-68页 |
| 3.2.1 原料、试剂及实验仪器 | 第66-67页 |
| 3.2.2 实验方法 | 第67-68页 |
| 3.2.3 分析方法 | 第68页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第68-87页 |
| 3.3.1 动力学模型 | 第68-72页 |
| 3.3.1.1 总体速率 | 第69-70页 |
| 3.3.1.2 滞流膜扩散控制 | 第70-71页 |
| 3.3.1.3 固体产物层内扩散控制 | 第71页 |
| 3.3.1.4 化学反应控制 | 第71-72页 |
| 3.3.2 高铝粉煤灰NH_4HSO_4溶液浸出过程动力学 | 第72-78页 |
| 3.3.2.1 搅拌转速的影响 | 第72-73页 |
| 3.3.2.2 高铝粉煤灰粒径分级的影响 | 第73-75页 |
| 3.3.2.3 温度的影响 | 第75页 |
| 3.3.2.4 NH_4HSO_4浓度影响 | 第75-76页 |
| 3.3.2.5 动力学分析 | 第76-78页 |
| 3.3.3 高铝粉煤灰H_2SO_4溶液浸出过程动力学 | 第78-81页 |
| 3.3.3.1 温度影响 | 第78-79页 |
| 3.3.3.2 [H]浓度影响 | 第79页 |
| 3.3.3.3 动力学分析 | 第79-81页 |
| 3.3.4 高铝粉煤灰NH_4HSO_4/H_2SO_4混合溶液浸出过程动力学 | 第81-87页 |
| 3.3.4.1 温度及浓度影响 | 第81-83页 |
| 3.3.4.2 动力学分析 | 第83-85页 |
| 3.3.4.3 动力学经验方程求解 | 第85-87页 |
| 3.4 本章小结 | 第87-89页 |
| 4 十二水硫酸铝铵在酸性体系中溶解度及结晶过程研究 | 第89-109页 |
| 4.1 引言 | 第89-90页 |
| 4.2 实验部分 | 第90-92页 |
| 4.2.1 实验试剂及实验仪器 | 第90-91页 |
| 4.2.2 实验方法 | 第91-92页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第92-107页 |
| 4.3.1 电解质NRTL活度系数模型 | 第92-95页 |
| 4.3.2 电离平衡关系式 | 第95页 |
| 4.3.3 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O在纯水中的溶解度 | 第95-97页 |
| 4.3.4 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O在NH_4~+-Al~(3+)-H_3O~+-HSO_4~--SO_4~(2-)-H_2O体系中的溶解度 | 第97-101页 |
| 4.3.5 模型参数化 | 第101-102页 |
| 4.3.6 模型预测 | 第102-103页 |
| 4.3.7 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O在硫酸体系中结晶模拟及实验研究 | 第103-107页 |
| 4.3.7.1 温度对结晶率的影响 | 第103-104页 |
| 4.3.7.2 时间对结晶率的影响 | 第104-105页 |
| 4.3.7.3 硫酸添加量对结晶率的影响 | 第105-106页 |
| 4.3.7.4 结晶方式对结晶过程影响及杂质离子Fe、Ca、Mg分布 | 第106-107页 |
| 4.4 本章小结 | 第107-109页 |
| 5 十二水硫酸铝铵热分解过程研究 | 第109-131页 |
| 5.1 引言 | 第109-110页 |
| 5.2 实验部分 | 第110-112页 |
| 5.2.1 实验试剂及实验仪器 | 第110-111页 |
| 5.2.2 实验及分析方法 | 第111-112页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第112-129页 |
| 5.3.1 十二水硫酸铝铵热分解过程分析 | 第112-116页 |
| 5.3.1.1 TG-DSC分析 | 第112-114页 |
| 5.3.1.2 TG-MS分析 | 第114-116页 |
| 5.3.2 气氛及升温速率对十二水硫酸铝铵热分解过程影响 | 第116-119页 |
| 5.3.2.1 N_2气氛中十二水硫酸铝铵热分解过程 | 第116-118页 |
| 5.3.2.2 空气气氛中十二水硫酸铝铵热分解过程 | 第118-119页 |
| 5.3.3 动力学分析 | 第119-129页 |
| 5.3.3.1 动力学模型 | 第120-122页 |
| 5.3.3.2 十二水硫酸铝铵热分解第二阶段动力学分析 | 第122-126页 |
| 5.3.3.3 十二水硫酸铝铵热分解第三阶段动力学分析 | 第126-129页 |
| 5.4 结论 | 第129-131页 |
| 6 浸出过程介质循环实验及整体工艺原则流程研究 | 第131-155页 |
| 6.1 引言 | 第131页 |
| 6.2 实验部分 | 第131-132页 |
| 6.2.1 原料、试剂及实验仪器 | 第131-132页 |
| 6.2.2 实验方法 | 第132页 |
| 6.2.3 分析方法 | 第132页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第132-153页 |
| 6.3.1 浸出过程介质循环实验 | 第133-139页 |
| 6.3.1.1 介质循环实验中剩余酸量及补充酸量 | 第133页 |
| 6.3.1.2 介质循环实验中氧化铝浸出率及杂质的积累 | 第133-135页 |
| 6.3.1.3 浸出液与第一次洗涤液中结晶十二水硫酸铝铵组成分析 | 第135-136页 |
| 6.3.1.4 十二水硫酸铝铵重结晶实验研究 | 第136-137页 |
| 6.3.1.5 十二水硫酸铝铵煅烧实验研究 | 第137-139页 |
| 6.3.2 整体工艺原则流程设计及模拟分析 | 第139-153页 |
| 6.3.2.1 原则流程说明 | 第139-140页 |
| 6.3.2.2 整体工艺模拟流程建立 | 第140-141页 |
| 6.3.2.3 物性方法选择及热力学方程 | 第141-142页 |
| 6.3.2.4 浸出过程模拟分析 | 第142-144页 |
| 6.3.2.5 结晶过程模拟分析 | 第144-146页 |
| 6.3.2.6 热分解过程模拟分析 | 第146-148页 |
| 6.3.2.7 介质回收过程模拟分析 | 第148-149页 |
| 6.3.2.8 全过程模拟分析 | 第149-151页 |
| 6.3.2.9 不同案例全过程模拟分析比较 | 第151-153页 |
| 6.4 本章小结 | 第153-155页 |
| 7 结论与建议 | 第155-159页 |
| 7.1 结论 | 第155-157页 |
| 7.2 创新点 | 第157-158页 |
| 7.3 建议 | 第158-159页 |
| 符号表 | 第159-163页 |
| 参考文献 | 第163-175页 |
| 个人简历及发表文章目录 | 第175-179页 |
| 致谢 | 第179页 |
