經(jīng)濟的高速發(fā)展離不開工業(yè)的支持,巨大的經(jīng)濟利潤背后也產(chǎn)生了大量的工業(yè)固體廢棄物。這些固廢可以成為生產(chǎn)其他產(chǎn)品的原料,如高溫熔煉過程產(chǎn)生的爐渣、煤炭采掘業(yè)產(chǎn)生的煤矸石、電力行業(yè)及冶金過程產(chǎn)生的粉煤灰中都含有大量的二氧化硅,值得被回收利用。
固廢中的二氧化硅
1、粉煤灰
粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰,是燃煤電廠排出的主要固體廢物,其中的二氧化硅主要是以晶態(tài)二氧化硅的形式分布在石英和莫來石中,部分二氧化硅是以非晶態(tài)二氧化硅的形式存在于鋁硅酸鹽中。
2、煤矸石
煤矸石是采煤和洗煤過程中排放的固體廢物,是一種在成煤過程中與煤層伴生的含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石,其中的二氧化硅主要是以晶態(tài)二氧化硅的形式存在于石英中。
3、黃磷爐渣
黃磷爐渣是電爐法生產(chǎn)黃磷時排放的高溫熔融渣,經(jīng)水淬后得到的固廢主要礦物成分是硅鈣石。黃磷爐渣中沒有結(jié)晶相,其中的二氧化硅主要是以非晶態(tài)二氧化硅的形式存在于黃磷爐渣中。
4、銅冶煉渣
銅冶煉渣是煉銅過程中產(chǎn)生的渣,屬有色金屬渣,其中的二氧化硅主要是以晶態(tài)二氧化硅的形式存在于鐵橄欖石中。
固廢二氧化硅產(chǎn)品
目前處理固廢的主要思路,是將其中含有的稀土、貴金屬元素及其他可利用的有價成分先分離提取出來,再制備白炭黑、二氧化硅氣凝膠等產(chǎn)品,也可以利用固廢中的二氧化硅和氧化鋁制備沸石。
1、沸石
沸石的多孔結(jié)構(gòu)可以容納多種陽離子,具有吸附、催化和離子交換等特性,被廣泛用于、化學傳感器、離子交換材料、制備先進材料的催化劑、膜材料和膜加工的添加劑、分離提純過程中的工業(yè)吸附劑等。
2、白炭黑
白炭黑是一種白色無定形的納米二氧化硅物質(zhì),其分散性高、熱穩(wěn)定性好、孔隙率和電絕緣性優(yōu)異,常被用于制備催化劑、觸變劑、熱絕緣體、復合材料和橡膠增強劑,是橡膠、化工、電子、醫(yī)藥等行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的“工業(yè)味精”。
3、二氧化硅氣凝膠
二氧化硅氣凝膠孔容大、體積密度低、導熱系數(shù)低、比表面積較大,可用于薄膜、催化劑、透明隔熱材料、射電發(fā)光器件、藥物釋放系統(tǒng)等領(lǐng)域。
上述方式可使工業(yè)固廢資源得到充分利用,讓二氧化硅成分變成多孔性、耐高溫性、電絕緣性和催化性能優(yōu)良的功能材料,不僅有助于減少環(huán)境污染,還能最大限度地發(fā)揮固廢的綜合價值,前景相當可觀。
來源:粉體圈
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