内蒙产高烧失低品位硅藻土地提纯及碳化性能.docx

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1、内蒙产高烧失低品位硅藻土的提纯及碳化性能赵以辛，杨殿范，李芳菲，夏茂盛，薛兵，蒋引珊汽车材料教育部重点实验室／吉林大学材料科学与工程学院，长春１３００２５摘要：针对内蒙产高烧失低品位硅藻土的提纯，采用水洗－焙烧工艺进行了实验。探索了水选次数、焙烧条件等对提纯效果的影响。采用ＸＲＤ、ＦＴＩＲ、ＳＥＭ、ＢＥＴ和化学分析等方法对提纯试验获得的产物进行了表征。结果表明：采用水选法可以实现石英、长石和黏土类杂质的去除，有机质的去除采用６００℃焙烧就可以获得理想的提纯效果。提纯硅藻土ＳｉＯ２质量分数达到８２．９８％以上，比表面积可达４４．５ｍ２／ｇ，堆积体积达２１ｍ

2、Ｌ／１０ｇ。在隔绝空气条件下焙烧水选提纯土，获得的碳化硅藻土与橡胶相容性好，可替代半补强炭黑。关键词：硅藻土；提纯；水选－焙烧；碳化中图分类号：Ｐ５８５文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－５８８８（２０１１）０５－１５７３－０７ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＣａｒｂｏｎａｔｉｏｎｆｏｒＨｉｇｈＬｏｓｓａｎｄＬｏｗ－ＧｒａｄｅＤｉａｔｏｍｉｔｅｉｎＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＺＨＡＯＹｉ－ｘｉｎ，ＹＡＮＧＤｉａｎ－ｆａｎ，ＬＩＦａｎｇ－ｆｅｉ，ＸＩＡＭａｏ－ｓｈｅｎｇ，ＸＵＥＢｉｎｇ，ＪＩＡＮＧＹｉｎ－ｓｈａｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ

3、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ／ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２５，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｉｇｈｌｏｓｓ，ｌｏｗ－ｇｒａｄｅｄｉａｔｏｍｉｔｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎ－ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｔｉｍｅｓｏｆｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎ

4、ｄｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｉａｔｏｍｉｔｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｎｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｕｒｉｆｉｅｄｄｉａｔｏｍｉｔｅｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｂｙＸＲＤ，ＦＴＩＲ，ＳＥＭ，ＢＥＴａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｃａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｒｅｍｏｖｅｔｈｅｑｕａｒｔｚ，ｆｅｌｄｓｐａｒａｎｄｃｌａｙｅｙｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓｉｎｄｉａｔｏｍｉｔｅａｎｄ

5、ｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃａｎｂｅｒｅｍｏｖｅｄｂｙｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎａｔ６００℃．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｓｉｌｉｃａｃｏｎｔｅｎｔｆｒａｃｔｉｏｎｉｎｐｕｒｉｆｉｅｄｄｉａｔｏｍｉｔｅｗａｓａｂｏｖｅ８２．９８％，ｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｗａｓ４４．５ｍ２／ｇａｎｄｔｈｅｔａｐｄｅｎｓｉｔｙｗａｓ２１ｍＬ／１０ｇ．Ｉｎｔｈｅａｂｓｅｎｃｅｏｆａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｕｒｉｆｉｅｄｃａｒｂｏｎｉｚｅｄ－ｄｉａｔｏｍｉｔｅｈａｄａｇｏｏｄｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈｒｕｂｂｅｒｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｗ

6、ｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｓｔｅａｄｏｆｓｅｍｉ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｃａｒｂｏｎｂｌａｃｋ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉａｔｏｍｉｔｅ；ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒ－ｈｅａｔｉｎｇ；ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ表面及其微孔中有大量羧基覆盖，且有氢键存在，因而显弱酸性，故也被称为固体酸。硅藻土壳体上微孔密集、堆密度小、比表面积大，具有较强的吸附力和过滤性能；因此，用作污水处理或以硅藻土为主要原料制备多孔吸附材料的研究已有报道［１－３］。此前言０硅藻土是海洋或湖泊中生长的硅藻类残骸在水底沉积、经自然环境作用而逐渐形成的生物成因硅质沉积岩，其矿物成分为非晶态蛋白石

7、。硅藻壳的收稿日期：２０１０－１２－２８基金项目：国家自然科学基金项目（４１０７２０２５）作者简介：赵以辛（１９５６—），女，辽宁沈阳人，高级工程师，主要从事矿物材料研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｙｘ＠ｊｌｕ．ｅｄｕ．ｃｎ通信作者：杨殿范（１９５３—），男，吉林通化人，副教授，主要从事矿物材料研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｆｆ０４３２＠１２６．ｃｏｍ。吉林大学学报（地球科学版）第４１卷１５７４外，硅藻土一直在有机化工合成催化剂载体、助滤剂、轻质建材等方面被广泛应用［４－５］。天然产出的硅藻土往往含有不同种类和数量的杂质矿物，如石英、长石、黏土和碳酸盐等［６］，杂质矿物的

8、存在直接影响其应用性能。因此，针对硅藻土的提纯国内外已经开展了多项研究［７－９］