从气化渣中提取稀土的高值化利用研究

用Na_(2)CO_(3)作为活化剂,将气化渣与1∶1比例(Si、Al含量之和与活化剂的摩尔比)的Na_(2)CO_(3)混合均匀后,放入马弗炉,800℃焙烧活化60 min。研磨、粉碎,水洗、碱溶分离Si、Al元素,用稀盐酸浸取稀土元素,稀土浸出率达90%以上。在酸浸前对活化样品进行水洗、碱溶,显著减少了样品中的硅铝成分,既能回收部分硅铝资源,同时也能减少酸耗,实现气化渣资源的高值化利用。

基于格子玻尔兹曼方法的生物质颗粒多孔结构中纤 维素水解的研究

木质纤维素生物质已被公认为最有前景的低成本和可再生生物燃料来源之一,因其能转化为替代燃料和有价值的平台分子引起了广泛关注。经汽提预处理的木质纤维素生物质多孔固体残渣可在稀硫酸催化下生成乙酰丙酸(LA)。该过程包括多孔介质扩散、多组分反应传输、液固界面反应和纤维素溶解,而了解这些复杂的物理化学过程之间的相互作用是优化水解反应性能的基础。本文建立了基于格子玻尔兹曼方法的多孔反应传递模型,以模拟稀酸催化纤维素转化为LA的过程。并将仿真结果与已有的实验结果进行了对比,以验证模型的准确性。模拟结果表明,温度对水解有显著影响,180℃时碳收率最高。不考虑木质素反应,在4%~8%范围内硫酸浓度越高,水解效率越好。还评估了纤维素含量和汽提残渣孔隙率对纤维素溶解速率的影响,发现当孔隙率为0.7、纤维素含量为50%时,纤维素的平均溶解速率在75 min内最高。

煤基固废中稀土元素的分布及赋存

对来自不同地区的煤泥、粉煤灰、气化渣以及煤矸石常见的四种煤基固废样品进行了X射线荧光光谱仪(XRF)、XRD以及四种煤基固废样品中稀土元素含量的分析。通过检测分析可知,在四种煤基固废样品中主要组成成分都为硅铝氧化物,粉煤灰中的硅铝氧化物含量最高,占总质量的70%以上,通过XRD的分析可知,煤泥、煤矸石中主要矿物为高岭石(Al_(2)O_(3)·2SiO_(2)·2H_(2)O)和石英(SiO_(2)),气化渣主要矿物为石英(SiO_(2))、粉煤灰的主要矿物为莫来石(3Al_(2)O_(3)·2SiO_(2))和石英(SiO_(2))。在四种煤基固废中粉煤灰中稀土元素的含量也是最高的,高达400μg/g以上,并选取粉煤灰和矸石样品为代表,进行稀土元素和硅铝矿物结合状态的研究。