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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
纳米级煤矸石煅烧高岭土的制备工艺参数优化
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  • 作者

    张雨涵 赵雪淞 王雪松 吴秀琳

  • 单位

    辽宁工程技术大学矿业学院辽宁工程技术大学理学院辽宁工程技术大学材料科学与工程学院华电金沙江上游水电开发有限公司巴塘分公司

  • 摘要
    煤矸石中富含丰富的高岭土资源,为解决目前煤矸石中高岭土资源的纳米级制备工艺存在的工艺繁琐、成本过高、产出率低等问题,采用超重力法制备纳米级煤矸石煅烧高岭土,通过单因素实验探究了旋转床转速、反应时间、物料流量对煅烧高岭土粒径分布的影响,在此基础上以煅烧高岭土的D90为指标,采用响应面法进一步优化了制备参数。结果表明:超重力法制备纳米级煅烧高岭土的的回归方程为:Y=90.60-48.50A+17.62B+3.87C-11.50AB-3.50AC+25.25BC+25.33A2+29.58B2+28.58C2。方差分析结果表明二次项A2,B2,C2的P值均小于0.0001,说明其对高岭土平均粒径影响极显著。影响煅烧高岭土D90的因素顺序为A转速>B反应时间>C物料流量。各个交互项对煅烧高岭土D90影响顺序为BC>AB>AC。最佳工艺参数为:旋转床转速1900 r/min,反应时间16 min,物料流量1600 mL/min,在此条件下得到的煅烧高岭土(N-K)的D90=78 nm,通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析可知最优条件下制得的煅烧高岭土呈现分散状态且片层厚度在2 nm~8 nm,符合二维纳米材料所具有的特征。本工艺优化后的纳米级煅烧高岭土制备工艺为煤矸石中高岭土资源加工利用提供了新的途径。
  • 关键词

    煤矸石纳米煅烧高岭土超重力响应面法参数优化

  • 文章目录

    0 引 言
    1实验部分
    1.1 实验原料
    1.2 实验装置和操作方法
    1.3 单因素实验方法
    1.4 响应面优化实验设计
    1.5 响应面回归模型建立
    1.6 表征方法
    2 结果与讨论
    2.1 单因素实验
    2.1.1 旋转床转速的影响
    2.1.2 反应时间的影响
    2.1.3 物料流量的影响
    2.2响应面实验结果与分析
    2.2.1 Box-Behnken实验结果与分析
    2.2.2 响应面结果分析
    2.2.3 响应面优化与验证实验
    3 结论
  • 引用格式
    张雨涵,赵雪淞,王雪松,等.纳米级煤矸石煅烧高岭土的制备工艺参数优化[J/OL].煤炭转化,1-16[2024-08-27].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1163.TQ.20240827.1027.006.html.
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