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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