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摘要
铁尾矿是钢铁工业生产过程的废弃物，目前堆存量已超过百亿吨，考虑其千亿元以上的潜在价值，将其作为二次资源回收利用将成为必然趋势。铁尾矿成分主要以SiO2为主，因此从铁尾矿中提取SiO2再利用是实现其资源化利用的重要发展方向。通过对河北某钢厂铁尾矿成分解析发现，其SiO2的含量达到68.64%，其中硅的氧化物主要以石英、钠长石、滑石等晶体形式稳定存在于尾矿中。因此提出采用煅烧酸浸法制备白炭黑。具体工艺为：首先对铁尾矿进行高温碱熔活化预处理，再通过酸浸法制备白炭黑。最终确定了最佳碱熔煅烧-酸浸工艺参数：活化温度为850℃、活化时间为2 h、Na2CO3/SiO2=1:1.5；酸浸过程溶液pH值为7，搅拌温度60℃。在此条件下，铁尾矿硅元素的提取率可达到86.43%，酸浸得到的白炭黑SiO2含量达到92.26%。此外，对铁尾矿不同升温速率条件下的碱熔煅烧过程进行了动力学研究，推导出碱熔煅烧过程的数学模型，为铁尾矿活化焙烧工艺提供理论依据。
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