低品位硅藻土的提纯及吸附甲醛性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:orc2008
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近年来,市场上逐渐出现了很多以硅藻土为原材料的家装产品,利用硅藻土独特的吸附性能对装修过程中产生的有害气体加以去除。本文主要研究了硅藻含量较低的内蒙硅藻土经过不同提纯方法处理后的提纯效果,以确定出其最佳的提纯工艺,并研究了硅藻土对于甲醛的吸附性能,通过正交试验设计优选硅藻土硅酸钙板的配合比,并对其甲醛吸附性能进行研究。本文中对硅藻土进行焙烧处理和酸洗处理提纯。提纯前进行目数分级找出硅藻富集的目数范围。通过电子扫描显微镜对两种提纯工艺处理后的硅藻土进行形貌变化的观察;同时利用EDS分析研究两种提纯工艺处理后的硅藻土的成分变化,二者结合以确定出最佳的硅藻土提纯工艺,并研究了提纯对硅藻土孔结构的影响。对硅藻土进行甲醛气体吸附实验,研究提纯处理后的硅藻土的吸附性能,并研究温度对硅藻土吸附甲醛性能影响。采用L9(34)正交设计方法,设计9个配合比方案,通过对所制得的硅藻土硅酸钙板进行力学性能、湿涨干缩、粘度的分析,并结合生产实际,确定最佳的配合比方案。对硅酸钙板进行甲醛气体吸附实验,研究其对甲醛的吸附性能。结果表明,230目以上的硅藻土中硅藻含量较大,选择其作为研究提纯工艺环节的原材料;高温焙烧使得硅藻土中杂质裂解挥发,随着焙烧温度提高及焙烧时间的增加,Si含量逐渐上升,其最佳的焙烧工艺为600℃温度下焙烧3h;随着硫酸浓度的增加,Si元素含量上升。但是,酸洗所用硫酸浓度不宜过大。最佳酸洗工艺为55%的硫酸酸洗,提纯后硅藻土比表面积增加了29.7%。经过焙烧和酸洗共同处理后,硅藻土中的孔径尺寸较大的空所占比例有所提升,在9-10nm区间左右的微孔数量显著提升。甲醛吸附试验结果表明,硅藻土对甲醛气体的吸附过程符合物理吸附,经过酸洗提纯过的硅藻土具有最好的吸附能力。制备硅藻土复合材料板的最佳配合比为:硅藻土含量为20%,石灰含量为22.5%,石英含量为30%,水泥含量为17.5%。硅藻土硅酸钙板与未添加硅藻土的硅酸钙板的甲醛吸附能力提升了37.9%。
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