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1、第19卷第1期黑龙江科技学院学报Vo.l19No.12009年1月JournalofHeilongjiangInstituteofScience&TechnologyJan.2009文章编号:1671-0118(2009)01-0001-04利用煤矸石制备4A沸石的动力学模型秦华,袁丽艳,汪洋(黑龙江科技学院资源与环境工程学院,哈尔滨150027)摘要:为研究煤矸石合成4A沸石的制备理论,以依兰矿区煤矸石为原料,在最佳反应条件下,对不同反应时间内产品的结晶度进行了实验分析,依据待定系数法,整合动力学方程,最终得到利
2、用煤矸石制备4A沸石的动力学模型,并将模型方程与实验晶化曲线拟合。结果表明:4A沸石结晶反应发生在凝胶后期;在晶化后期,凝胶溶解速率决定了晶体生长速率和有限晶化时间内产品结晶度的大小;动力学实验数据与模型曲线有较好的吻合。关键词:煤矸石;4A沸石;XRD;动力学模型中图分类号:TQ424.25文献标识码:ADynamicequationsof4AzeolitesynthesizedbygangueQINHua,YUANLiyan,WANGYang(CollegeofResourceandEnvironmentEng
3、ineerring,HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology,Harbin150027,China)Abstract:Inordertostudyatheoryofsynthesismethodof4Azeolitesynthesizedbygangue,exper-imentalanalysisofcrystallizationdegreeoftheproductsatthemostsuitableconditionswasaccquiredbyusinggangue
4、inYilanasrawmaterials,andtheproductsweremadeindifferentexperimentaltime.Bymeansofundeterminedcoefficientmethod,thedynamicequationsweremergedandthedynamicmodelofsynthesizing4Azeolitebyganguewereacquired.Themodelofequationsandthecrystallizationcurveofexperimentw
5、erefitted.Theresultsshowthatthecrystallizationformationof4Azeoliteoccursintheana-phaseofge.lThedissolvingrateofgeldeterminesthegrowingrateofcrystalandthelevelofcrystalliza-tiondegreeduringalimitperiodintheanaphaseofcrystallization.Theresultsofdynamicexperiment
6、arealmostequaltothecurveofmodle.Keywords:gangue;4Azeolite;XRD;dynamicequation煤矸石是煤炭开采、洗选加工过程中产生的固料,添加一定量的其他物质合成沸石,其制备方法和体废物,全国现有矸石山1900余座,累计存量约产品表征、应用方面已有研究。由于煤矸石的组分2318G,t占地面积超过70km,而且以年排放量115不同或者波动,煤矸石合成沸石的实际操作也受影[1]亿t的速度增长。利用煤矸石中的主要组分做原响。笔者对4A沸石的制备过程的动力学研究,
7、旨收稿日期:2008-10-06基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(11511342)作者简介:秦华(1967-),女,辽宁省庄河人,教授,硕士,研究方向:捕收剂等温吸附和煤矸石综合利用,E-mai:lqinhua0966@163.com。2黑龙江科技学院学报第19卷在建立4A沸石成核与晶体生长动力学模型,探索213,实验设计硅铝比为210。因此分别需补充4A沸石制备理论,以此优化生产条件。016273gNaAlO2,精确称量后倒入不锈钢反应釜,与煤矸石预处理样品混合,将一定量NaOH溶液混合于1实验部分反应
8、釜中,实验设计液固比为210B1。将反应釜置于电热恒温水浴槽中,从室温开始加热,搅拌均匀使之1.1实验仪器及材料凝胶,而后密闭反应釜水浴2h。实验设计凝胶形成煤矸石取自黑龙江依兰煤矿煤矸石,经化学分温度即水温控制在65e,升高水温,使之在晶化温度[2]析法得到煤矸石的化学成分如表1所示。煤矸石下晶化6h,实验设计晶化温度为90e。结晶后取出活化试样的n(Si
