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作者:张梦甜;王学凯;徐子芳;扈霜月;李政;李佳韦;
单位:安徽理工大学材料科学与工程学院;安徽省煤基固废新材料产业共性技术研究中心;深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室;
摘要:本研究以粉煤灰(CFA)为原料,通过碱熔-水热法实现了高活性可溶性硅的提取与纳米级羟基硅酸钙(CSH)的可控制备,为煤基固废的高值化利用提供了可行路径。具体流程包括:采用Na_2CO_3作为活化剂,在850℃煅烧2 h,煅烧产物与水以固液比1∶10溶解,80℃水浴90 min后固液分离,得到提硅液,硅提取率为45.7%;提硅液与CaCl_2在80℃水浴中反应3 h,成功合成CSH。缓释研究表明:所制备的CSH在柠檬酸溶液中硅释放行为符合Higuchi扩散模型,最大硅缓释浓度为350 mg/L;在不同pH值环境下CSH亦表现出持续释放特性,当pH值为6和8时,硅缓释浓度在第3天分别达到150与100 mg/L。本研究实现了CFA的低成本资源化转化,制备的CSH对推动固废绿色资源化利用和农业可持续发展具有重要意义。
关键词:粉煤灰;;羟基硅酸钙;;碱熔法;;缓释;;固废资源化
基金资助:安徽省高校自然科学研究项目(2023AH051204);; 安徽省高校协同创新项目(GXXT-2022-083);; 安徽理工大学引进人才科研启动基金(2023yjrc23,13230028)