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粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣,是目前世界上排放量最大的工业废物之一。实验原料为内蒙古某热电厂排放的粉煤灰（TF-04）,SiO2和Al2O3总含量在85%以上,主要由莫来石及铝硅酸盐玻璃相组成,其次含有少量α-Al2O3。,以碳酸钠为助剂,经在反应温度870℃,反应时间90min,粉煤灰与碳酸钠质量比为1:0.8的条件下进行烧结,使莫来石相分解转变成可溶于酸的霞石及少量的NaAlO2物相。X射线衍射分析结果显示,已没有莫来石峰值存在。该优化条件下粉煤灰的分解率为94.6%。经烧结反应动力学实验,获得粉煤灰-碳酸钠体系烧结反应的表观活化能为129.86kJ/mol。利用粉煤灰烧结反应产物进行硅铝分离后的偏硅酸胶体为原料,采用溶胶-凝胶法和化学沉淀法制备了白炭黑、氧化硅气凝胶产品。方法一:经烧结后的霞石物料,用HCl溶液酸浸反应产物,加入的HCl浓度为2.5～5mol/L,体系以硅溶胶的形式存在,经过滤除去不溶性物α-Al2O3、CaTiO3等。再通过改变温度使体系由溶胶向凝胶相转变,SiO2粒子成核、长大,硅胶粒子之间发生凝聚,经过滤使硅铝分离开。氧化硅样品中Al2O3含量在1%左右,硅铝两种组分基本分离开,氧化硅的提取率达到93.44%。沉淀的硅胶经洗涤干燥,获得白炭黑（DBT）样品。由DBT样品经在蒸馏水中浸泡、洗涤、干燥制得的样品AG1,氧化硅干基含量99.45%,达到微细二氧化硅气凝胶的TMS-100P的标准,比表面积为775.12m2/g。方法二:在含铝的硅溶胶体系中加入表面活性剂聚乙二醇PEG,利用聚乙二醇的空间位阻效应,包裹颗粒使胶体处于分散状态,以及连接颗粒嵌合吸附的作用,使PEG吸附在颗粒的孔隙处,从而影响和调控SiO2中颗粒的分布和孔结构等特征。为防止硅胶干燥过程中的团聚现象,采用共沸蒸馏的方法除去氧化硅中含有的水分,经干燥煅烧,得到疏松多孔的SiO2粉体。在反应温度45℃,PEG分子量8000,浓度0.5%,用量50mL的条件下,获得的氧化硅气凝胶（AG2）样品的纯度达到99.35%,比表面积773.1m2/g,平均孔径4.09nm。两种方法获得的氧化硅气凝胶样品均为“介孔”材料。实验中采用的利用高铝粉煤灰制备白炭黑、氧化硅气凝胶制品的技术,符合高效节能和“清洁生产”的环保要求;同时还可大量消耗热电厂排放的粉煤灰。在实现粉煤灰资源化利用的同时,还是有改善区域生态环境的效应,因而具有良好的产业化前景。