基于微波辅助和响应曲面设计提取煤矸石中氧化铝

本研究以高效利用煤矸石为目的,采用微波辅助和响应曲面实验设计优化提取煤矸石中的氧化铝。实验研究了微波功率、微波辐照时间、酸矸比和溶解温度等单因素对煤矸石中氧化铝提取率的影响。在单因素实验基础上,采用响应曲面实验设计对影响氧化铝提取率的主要因素进行分析。研究表明,微波功率为850W、微波辐照时间为65min、酸矸比为1.4,煤矸石中的氧化铝提取率可达93.82%,实验结果与响应曲面模型预测值所得出的结果较接近。与此同时,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)手段对煤矸石及其酸浸渣物相和微观形貌进行表征,结果表明,煤矸石经微波酸浸提取酸溶物后,其形态变化明显,酸浸渣中只剩下SiO2。因此,本研究将对煤矸石资源化高效应用产生重要的、积极的意义,而且通过微波辅助酸浸法提取煤矸石中的氧化铝将成为煤矸石资源应用的一个重要方向。