RU2310602C1 - Method of production of the high-structured carbon-mineral composites produced out of the high-ash biomass - Google Patents

Method of production of the high-structured carbon-mineral composites produced out of the high-ash biomass Download PDF

Info

Publication number
RU2310602C1
RU2310602C1 RU2006105039/15A RU2006105039A RU2310602C1 RU 2310602 C1 RU2310602 C1 RU 2310602C1 RU 2006105039/15 A RU2006105039/15 A RU 2006105039/15A RU 2006105039 A RU2006105039 A RU 2006105039A RU 2310602 C1 RU2310602 C1 RU 2310602C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon
solution
mineral
production
temperature
Prior art date
Application number
RU2006105039/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Анатольевич Яковлев (RU)
Вадим Анатольевич Яковлев
Дмитрий Юрьевич Ермаков (RU)
Дмитрий Юрьевич Ермаков
Петр Михайлович Елецкий (RU)
Петр Михайлович Елецкий
Валентин Николаевич Пармон (RU)
Валентин Николаевич Пармон
Original Assignee
Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук filed Critical Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Priority to RU2006105039/15A priority Critical patent/RU2310602C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2310602C1 publication Critical patent/RU2310602C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry; methods of production of the carbon-mineral absorbents.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to production of the carbon-mineral absorbents - the high-carbonized amorphous silicon dioxide out of the high-ash lignocellulose raw. The lignocellulose raw is treated either in the solid state, or in suspension, or in the form of solution of the carbonates of the metals of the first (1а) Group of Periodic system, or their combinations in the ratio of 2-15 mole of the carbonate to 1 kg of the source biomass, the optimal version is 5 mole/kg. In case of the solution the produced mixture at first is evaporated at 110-120°C, then any mixture is subjected to the fusion at the temperature of 750-950°C, it is preferential - at 850-900°C or - in the inert medium, or in the reducing medium of the gases of the fusion phase. The produced solid residue at the temperature of 30-60°C solve in the minimum water volume (the mass ratio of the water/alloy = 3-4). The optimal ratio of the water/alloy = 3.3. Through the produced solution gate the gaseous carbon dioxide, or the gases containing the gaseous carbon dioxide, up to pH=8-9. The settled gel is aged within 10-100 hours, the preferable version is 20-30 hours. After washing of the gel SiO2 with the carbonic particles contained in it is withdrawn, the produced material is dried at the temperature of up to 100°C and incinerated at the temperature of 130-200°C. The invention allows to produce the composite material with the specific surface of up to 700 m2/g using the simple and ecologically safe method.
EFFECT: the invention ensures production of the composite material with the specific surface of till 700 m2/g using the simple and ecologically safe method.
4 cl, 2 dwg, 6 ex

Description

Изобретение относится к получению углерод-минеральных сорбентов - зауглероженного аморфного диоксида кремния, в частности к получению из высокозольного лигниноцеллюлозного сырья - биомассы, например отходов растениеводства высокоструктурированных углерод-минеральных композитов, обладающих высокой зольностью до 95%. Изобретение может найти применение в качестве сорбентов для очистки жидких и газовых сред от органических веществ, соединений тяжелых металлов, катализаторов, усиливающих наполнителей в шинах и резинотехнических изделиях, наполнителей для текстиля, бумаги, пластмассы, красок, цветных лаков, в аналитической химии, сырья для химической промышленности при синтезе всех соединений кремния (например, карбида, нитрида, хлорида, кремнийорганики), для получения кремния, кремниевых ферросплавов, в алюминиевой промышленности, материала для выращивания кварца для радиоэлектроники, в производстве люминофоров, кварцевого стекла, огнеупоров, абразивов, литейных форм, звуко- и термоизоляционных материалов, жидкого стекла и качественного бетона для строительства, а также в других областях науки и техники.The invention relates to the production of carbon-mineral sorbents - carburized amorphous silicon dioxide, in particular to the production of biomass from high-ash lignin-cellulose raw materials, for example, crop wastes of highly structured carbon-mineral composites having a high ash content of up to 95%. The invention can find application as sorbents for the purification of liquid and gaseous media from organic substances, compounds of heavy metals, catalysts, reinforcing fillers in tires and rubber products, fillers for textiles, paper, plastic, paints, colored varnishes, in analytical chemistry, raw materials for chemical industry in the synthesis of all silicon compounds (for example, carbide, nitride, chloride, organosilicon), to obtain silicon, silicon ferroalloys, in the aluminum industry, material for growing quartz for radio electronics, in the production of phosphors, quartz glass, refractories, abrasives, foundry molds, sound and heat insulation materials, liquid glass and high-quality concrete for construction, as well as in other fields of science and technology.

Известны способы получения углерод-минеральных материалов путем пиролиза углеводородов типа нафталина, разветвленных алканов на поверхности диоксида кремния (R.Leboda, J. of Thermal Analysis, vol.32 (1987) 1435-1448). При этом достигается корочковое покрытие углерода кремнезема.Known methods for producing carbon-mineral materials by pyrolysis of hydrocarbons such as naphthalene, branched alkanes on the surface of silicon dioxide (R. Leboda, J. of Thermal Analysis, vol. 32 (1987) 1435-1448). In this case, a crusty coating of silica carbon is achieved.

Однако не обеспечивается гомогенное распределение двух фаз и высокое сродство углеродной и кремнеземной фазы. Удельная поверхность подобного зауглероженного диоксида кремния не превышает 100 м2/г.However, a homogeneous distribution of the two phases and a high affinity of the carbon and silica phases are not ensured. The specific surface of such carbonized silica does not exceed 100 m 2 / g.

Известны способы получения углерод-минеральных материалов, типа активированные угли, которые получают активацией действием введенных в исходный материал минеральных катализаторов, например катализаторов Фриделя-Крафтса - ZnCl2, AlCl3, Н3PO4, или катализаторов окислительно-восстановительного типа - соли или оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. (Уайткерст Д.Д., Митчелл Т.О., Фаркаши К. Ожижение угля. - М.: Мир, 1986, с.256. Патент США 6537947, B01J 020/02, приоритет 11.04.1997, опубл. 25.03.2003, McKee D.W. Fuel. - 1983, v.63, p.170. Патент США 6030922, B01J 020/02, приоритет 10.07.1998, опубл. 29.02.2000). Данными способами возможно получение активированных углей с зольностью не более 10%.Known methods for producing carbon-mineral materials, such as activated carbons, which are obtained by activating the action of mineral catalysts introduced into the starting material, for example, Friedel-Crafts catalysts — ZnCl 2 , AlCl 3 , H 3 PO 4 , or redox catalysts — salts or oxides alkali and alkaline earth metals. (Whitekurst D.D., Mitchell T.O., Farkashi K. Liquefaction of coal. - M .: Mir, 1986, p. 256. US patent 6537947, B01J 020/02, priority 11.04.1997, publ. 25.03.2003 , McKee DW Fuel. - 1983, v. 63, p. 170. US patent 6030922, B01J 020/02, priority 10.07.1998, publ. 02.29.2000). Using these methods, it is possible to obtain activated carbon with an ash content of not more than 10%.

Основным недостатком известных способов является невозможность получения углерод-минеральных материалов, обладающих аморфным распределением как минимум двух фаз и высокой зольностью до 95%. В первую очередь это связано либо с использованием низкозольного сырья, либо с особенностями метода получения углерод-минеральных материалов и использования высоких температур окисления.The main disadvantage of the known methods is the inability to obtain carbon-mineral materials having an amorphous distribution of at least two phases and a high ash content of up to 95%. This is primarily due either to the use of low-ash raw materials, or to the features of the method for producing carbon-mineral materials and the use of high oxidation temperatures.

С другой стороны основным источником аморфного диоксида кремния в настоящее время служат минеральные формы. Технологические схемы получения аморфного диоксида кремния связаны с большими затратами на подготовку исходного сырья с получением силикат-глыбы. Технология включает в себя сплавление кварцевого песка с содой или с сульфатом натрия с углем при 1400-1500°С, измельчение силикат-глыбы, промывку водой, разварку в автоклаве с помощью пара в течение 3-6 часов, осветление путем отстаивания раствора силиката до 4 суток или с помощью вакуумной фильтрации, корректировку плотности раствора силиката, стабилизацию раствора путем отстаивания длительностью до 3 суток, а также сложную процедуру переосаждения SiO2, отмывки, старения и прокалки (Стандарт предприятия (Дальзавод) СТП 23-261-85 "Стекло натриевое-калиевое жидкое. Технологический процесс приготовления и подготовки к замесу" Владивосток, 1985).On the other hand, mineral forms are currently the main source of amorphous silicon dioxide. Technological schemes for the production of amorphous silicon dioxide are associated with high costs for the preparation of feedstock to obtain a silicate block. The technology includes the fusion of quartz sand with soda or sodium sulfate with coal at 1400-1500 ° C, grinding silicate blocks, washing with water, boiling in an autoclave with steam for 3-6 hours, clarification by settling a silicate solution to 4 days or by vacuum filtration, adjusting the density of the silicate solution, stabilizing the solution by settling for up to 3 days, as well as the complex procedure of reprecipitation of SiO 2 , washing, aging and calcination (Enterprise Standard (Dalzavod) STP 23-261-85 "Sodium glass - to Alium liquid. Technological process of preparation and preparation for the batch "Vladivostok, 1985).

Недостатками известного способа является высокая энергоемкость, трудоемкость и длительность процесса получения осажденного кремнезема, значительное количество основных стадий основного процесса, невозможность обеспечения постоянства свойств раствора жидкого стекла, так как силикат-глыба имеет обычно непостоянный состав, что приводит к неполному прохождению процесса разварки с образованием нерастворяющего остатка, достигающего 15% от массы силикат-глыбы. Из-за непостоянства состава жидкого стекла приходится осуществлять корректировку характеристик жидкого стекла, получаемого из силикат-глыбы, путем смешивания разных по свойствам ранее полученных растворов.The disadvantages of this method are the high energy intensity, the complexity and duration of the process of obtaining precipitated silica, a significant number of the main stages of the main process, the inability to ensure the constancy of the properties of the liquid glass solution, since the silicate block usually has an unstable composition, which leads to incomplete passage of the dissolution process with the formation of a non-solvent residue, reaching 15% by weight of the silicate block. Due to the variability of the composition of liquid glass, it is necessary to adjust the characteristics of liquid glass obtained from a silicate block by mixing different solutions of the previously obtained solutions.

Известен способ получение кремнезема из растительного сырья на примере рисовой шелухи, который характеризуется мелкодисперсностью и аморфным состоянием, благодаря которому материал является химически более реакционноспособным, чем кристаллические формы типа кварца или кристобалита (Waste Treat. Util. Proc. Int. Symp., 1978 (pub. 1979), 363-368). Аморфная форма диоксида кремния легко растворяется при взаимодействии с щелочами с образованием силикатов - "жидкого стекла". В аналогичных условиях минеральные формы диоксида кремния (кварц, кристобалит) практически не растворяются с образованием силикатов и требуется предварительная интенсивная диспергация (помол), что является нежелательной стадией из-за высокой абразивности исходного материала. Известен способ получения из рисовой шелухи кремнезема с малым содержанием углерода (Патент США №4049464, С04В 31/00, приоритет 02.09.1977, опубл. 20.09.1977). Способ заключается в двухстадийном отжиге измельченной рисовой шелухи на воздухе при температурах сначала 200-450°С, а затем при 450-1000°С. Получают продукт серого цвета с содержанием углерода около 2% и примесью кристаллической фазы.A known method of producing silica from plant materials using the example of rice husks, which is characterized by fine dispersion and an amorphous state, due to which the material is chemically more reactive than crystalline forms such as quartz or cristobalite (Waste Treat. Util. Proc. Int. Symp., 1978 (pub 1979), 363-368). The amorphous form of silicon dioxide easily dissolves when interacting with alkalis with the formation of silicates - "water glass". Under similar conditions, the mineral forms of silicon dioxide (quartz, cristobalite) practically do not dissolve with the formation of silicates, and preliminary intensive dispersion (grinding) is required, which is an undesirable stage due to the high abrasiveness of the starting material. A known method of obtaining silica from rice husk with low carbon content (US Patent No. 4049464, C04B 31/00, priority 02.09.1977, publ. 09.20.1977). The method consists in a two-stage annealing of crushed rice husk in air at temperatures first of 200-450 ° C, and then at 450-1000 ° C. A gray product is obtained with a carbon content of about 2% and an admixture of crystalline phase.

Недостатком известного способа является то, что получаемый кремнезем имеет удельную поверхность не выше 100 м2/г, низкая микроструктурность фазы кремнезема и низкое содержание углерода.The disadvantage of this method is that the resulting silica has a specific surface area of not higher than 100 m 2 / g, low microstructure of the silica phase and low carbon content.

Известен способ получения из рисовой шелухи аморфного диоксида кремния и углерода путем кислотного травления, отмывки водой, сушки в центрифуге, предварительного сжигания в закрытом реакторе с отсосом дыма и улавливанием аморфного углерода, размола и окислительного сжигания последовательно в токе воздуха и кислорода. Кислотное травление проводят 0,01-0,1 М раствором серной или соляной кислоты при 80-90°С в течение 3-4 часов при перемешивании, промывку горячей водой в течение 1-2 часов с последующей сушкой в центрифуге при 105-120°С. Предварительное сжигание ведут одновременно с размолом и перемешиванием при 350-400°С с отсосом дыма через охлаждаемый лабиринтный фильтр, где происходит осаждение аморфного углерода. Окислительное сжигание ведут при 700-780°С сначала в токе воздуха до исчезновения свечения пламени, а затем в токе кислорода в течение 20-60 минут при постоянном перемешивании (Патент РФ №2144498, С1 В 33/12, приоритет 01.02.1999, опубл. 20.01.2000).There is a method of obtaining amorphous silicon dioxide and carbon from rice husks by acid etching, washing with a water, drying in a centrifuge, preliminary burning in a closed reactor with exhaust of smoke and trapping of amorphous carbon, grinding and oxidative combustion sequentially in a stream of air and oxygen. Acid etching is carried out with a 0.01-0.1 M solution of sulfuric or hydrochloric acid at 80-90 ° C for 3-4 hours with stirring, washing with hot water for 1-2 hours, followed by drying in a centrifuge at 105-120 ° FROM. Preliminary combustion is carried out simultaneously with grinding and stirring at 350-400 ° C with a suction of smoke through a cooled labyrinth filter, where amorphous carbon is precipitated. Oxidative combustion is carried out at 700-780 ° C, first in an air stream until the flame no longer disappears, and then in an oxygen stream for 20-60 minutes with constant stirring (RF Patent No. 2144498, C1 В 33/12, priority 01.02.1999, publ. . 01.20.2000).

В результате образуется мелкодисперсный диоксид кремния с чистотой 99,979%, а сажи - 99,79%. Выход аморфного углерода не превышает 3,2% от массы исходной шелухи. Текстурные характеристики получаемых материалов не приводятся.As a result, finely divided silica with a purity of 99.979% is formed, and soot - 99.79%. The yield of amorphous carbon does not exceed 3.2% by weight of the original husk. The texture characteristics of the materials obtained are not given.

Недостатками известного способа является сложное техническое оформление метода, образование значительных количеств кислых стоков на стадии кислотного выщелачивания и отмывки, наличие трех стадий обжига рисовой шелухи, одна из которых с использованием кислорода, низкий выход аморфного углерода продукта (до 3,2% вес.), низкая микроструктурность фазы кремнезема и невозможность получения сдвоенного углерод-минерального композита.The disadvantages of this method are the complex technical design of the method, the formation of significant amounts of acidic effluents at the stage of acid leaching and washing, the presence of three stages of firing rice husk, one of which is using oxygen, a low yield of amorphous carbon product (up to 3.2% by weight), low microstructure of the silica phase and the inability to obtain a dual carbon-mineral composite.

Известен способ получения ксерогеля кремневой кислоты путем сплавления на воздухе при 700-900°С природной опоки с карбонатом натрия до образования силиката натрия и гидролиза сплава в присутствии 6,0 М соляной кислоты до получения геля с последующим добавлением раствора комплексона III (Патент РФ №2230027, С01В 33/142, приоритет 13.03.2003, опубл. 10.06.2004). При отсутствии каких-либо данных по свойствам полученного ксерогеля и данных по выходу конечного продукта предложенный метод имеет ряд недостатков: необходимость тонкого измельчения абразивной природной опоки (до 50 мкм) для обеспечения заметной степени взаимодействия с карбонатом натрия, использование больших избытков Na2СО3, HCl и комплексона III, что не приведет в конечном итоге к удешевлению технологии в целом даже с учетом дешевого исходного сырья. Кроме того, данным способом невозможно получить углерод-минеральный материал.A known method of producing silicic acid xerogel by fusion in air at 700-900 ° C of a natural flask with sodium carbonate to form sodium silicate and hydrolysis of the alloy in the presence of 6.0 M hydrochloric acid to obtain a gel, followed by the addition of complexon III solution (RF Patent No. 2230027 , СВВ 33/142, priority 13.03.2003, publ. 06/10/2004). In the absence of any data on the properties of the obtained xerogel and data on the yield of the final product, the proposed method has several disadvantages: the need for fine grinding of abrasive natural flask (up to 50 μm) to ensure a noticeable degree of interaction with sodium carbonate, the use of large excesses of Na 2 CO 3 , HCl and complexone III, which will not ultimately lead to a reduction in the cost of the technology as a whole, even taking into account cheap raw materials. In addition, in this way it is impossible to obtain carbon-mineral material.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению, который был взят в качестве прототипа, является способ получения осажденных силикагелей, содержащих углерод путем выщелачивания щелочами (NaOH) кремнеземной фазы из продукта термического пиролиза рисовой шелухи с образованием водного раствора силиката щелочного металла, содержащего частицы углерода. Далее раствор силиката нагревался до 50-55°С и подкислялся раствором либо серной, либо соляной кислоты сначала до образования геля при рН=8-9. После этого подкисление останавливалось, и реакционная масса старилась до получаса при перемешивании и 50°С. Далее смесь продолжалась подкисляться до рН=3,4-4,2. Полученный осадок сепарировался от жидкости, промывался и высушивался любым доступным способом. В результате образуется переосажденный кремнезем, содержащий включения углеродных частиц с соотношением SiO2/С от 1,2 до 14,7 (по весу). Площадь удельной поверхности по БЭТ полученных композитов варьируется от 155 до 267 м2/г, а сорбционная емкость по дибутилфталату от 129 до 223 мл/100 г (US 6375735, 2002).Closest to the proposed technical solution, which was taken as a prototype, is a method for producing precipitated silica gels containing carbon by leaching alkaline (NaOH) silica phase from the product of thermal pyrolysis of rice husk with the formation of an aqueous solution of alkali metal silicate containing carbon particles. Next, the silicate solution was heated to 50-55 ° C and acidified with a solution of either sulfuric or hydrochloric acid, first, until gel formation at pH = 8-9. After this, acidification was stopped, and the reaction mass aged for half an hour with stirring and 50 ° C. Next, the mixture continued to acidify to pH = 3.4-4.2. The resulting precipitate was separated from the liquid, washed and dried in any way possible. The result is reprecipitated silica containing inclusions of carbon particles with a SiO 2 / C ratio of 1.2 to 14.7 (by weight). The BET specific surface area of the obtained composites varies from 155 to 267 m 2 / g, and the sorption capacity for dibutyl phthalate is from 129 to 223 ml / 100 g (US 6375735, 2002).

Недостатком известного способа является сложное техническое оформление метода, использование относительно дорогих и опасных реактивов (NaOH, минеральные кислоты), образование значительных количеств жидких отходов, типа растворов Na2SO4, NaCl, Na2PO4, и недостижение высоких значений текстурных характеристик получаемых материалов.The disadvantage of this method is the complex technical design of the method, the use of relatively expensive and dangerous reagents (NaOH, mineral acids), the formation of significant amounts of liquid waste, such as solutions of Na 2 SO 4 , NaCl, Na 2 PO 4 , and the failure to achieve high texture characteristics of the materials obtained .

Перед авторами ставилась задача разработать более простой, дешевый и экологически безопасный способ получения высокоструктурированного сдвоенного углерод-минерального материала, обладающего высокой структурированностью фазы диоксида кремния (размер первичных глобул SiO2 менее 20 нм), высокой срощенностью углеродной и кремнеземной фаз, широким диапазоном зольности (от 35 до 95%), удельной поверхностью до 700 м2/г из высокозольных лигноцеллюлозных отходов биомассы, включая отходы растениеводства (шелуха риса, овса, солома пшеницы и других злаков).The authors were tasked with developing a simpler, cheaper, and environmentally friendly method for producing a highly structured twin carbon-mineral material with a highly structured silicon dioxide phase (the size of primary SiO 2 globules is less than 20 nm), high coalescence of the carbon and silica phases, and a wide ash range (from 35 to 95%), with a specific surface area of up to 700 m 2 / g from high-ash lignocellulosic biomass waste, including crop waste (husk of rice, oats, wheat straw and other zl ak).

Поставленная задача решается тем, что в способе получения высокоструктурированных углерод-минеральных композитов из высокозольной биомассы, включающем использование лигноцеллюлозного материала, выбранного из группы шелухи риса или овса, или соломы пшеницы, получение смеси углерода и силиката щелочного металла, переосаждение подкисляющим агентом, старение ксерогеля, фильтрование, отмывку и сушку, получение смеси углерода и силиката щелочного металла проводят путем обработки биомассы карбонатами щелочных металлов с последующим сплавлением при 750-950°С в инертной или восстановительной атмосфере и дальнейшим растворением полученного твердого остатка, проводят переосаждение либо углекислым газом, либо газом, содержащим углекислый газ. При этом обработку лигноцеллюлозного материала карбонатами щелочных металлов проводят либо через пропитку лигноцеллюлозного материала растворами карбонатов с последующей сушкой, либо механическим смешением, либо распылением раствора, либо суспензии карбоната с одновременной либо последующей сушкой. Термообработку с карбонатами щелочных металлов выполняют при соотношении 2-15 моль карбоната на 1 кг высокозольной биомассы в бескислородной атмосфере в течение 0,5-5 часов.The problem is solved in that in a method for producing highly structured carbon-mineral composites from high-ash biomass, including the use of lignocellulosic material selected from the group of rice husks or oats, or wheat straw, obtaining a mixture of carbon and alkali metal silicate, reprecipitation with an acidifying agent, xerogel aging, filtering, washing and drying, obtaining a mixture of carbon and alkali metal silicate is carried out by treating the biomass with alkali metal carbonates followed by alloying leniem at 750-950 ° C in an inert or reducing atmosphere and further dissolving the solid residue, is carried out either reprecipitation with carbon dioxide or a gas containing carbon dioxide. In this case, the processing of lignocellulosic material with alkali metal carbonates is carried out either by impregnating the lignocellulosic material with carbonate solutions, followed by drying, or by mechanical mixing, or by spraying a solution, or a suspension of carbonate with simultaneous or subsequent drying. Heat treatment with alkali metal carbonates is performed at a ratio of 2-15 mol of carbonate per 1 kg of high-ash biomass in an oxygen-free atmosphere for 0.5-5 hours.

Использование в качестве подкислителя углекислого газа или газов, содержащих углекислый газ, позволяет упростить и удешевить процедуру получения углерод-минеральных материалов путем реализации рецикла карбонатов щелочных металлов и, частично, углекислого газа. Предлагаемый способ получения углерод-минеральных композитов соответствует не только ресурсосберегающему, но и энергосберегающему принципу за счет возможности использования теплоты сгорания газов, образующихся при термообработке смеси исходного лигноцеллюлозного материала и карбоната щелочного металла в неокислительной атмосфере.The use of carbon dioxide or gases containing carbon dioxide as an acidifying agent makes it possible to simplify and reduce the cost of the procedure for producing carbon-mineral materials by implementing the recycling of alkali metal carbonates and, in part, carbon dioxide. The proposed method for producing carbon-mineral composites corresponds not only to a resource-saving, but also an energy-saving principle due to the possibility of using the heat of combustion of gases generated during heat treatment of a mixture of the original lignocellulosic material and alkali metal carbonate in a non-oxidizing atmosphere.

На фиг.1 представлена блок-схема процесса получения высокоструктурированного углерод-минерального материала.Figure 1 presents a block diagram of a process for producing a highly structured carbon-mineral material.

На фиг.2 представлен снимок электронной микроскопии высокого разрешения (ТЕМ) полученного углерод-минерального материала, поясняющий структуру получаемых углеродных материалов. Из снимка ТЕМ видно, что углеродная и минеральная (диоксид кремния) фазы находятся в дисперсном аморфном состоянии, что в свою очередь обеспечивает их высокую степень взаимодействия. Кроме того, в углерод-минеральном материале присутствуют фрагменты прямого взаимодействия углеродной и кремнеземной фаз.Figure 2 presents a snapshot of high resolution electron microscopy (TEM) of the obtained carbon-mineral material, explaining the structure of the obtained carbon materials. It can be seen from the TEM image that the carbon and mineral (silicon dioxide) phases are in a dispersed amorphous state, which in turn ensures their high degree of interaction. In addition, fragments of the direct interaction of the carbon and silica phases are present in the carbon-mineral material.

Заявляемый способ осуществляется путем двухстадийной переработки лигноцеллюлозного сырья (фиг.1), включающей обработку соединениями металлов либо первой (Ia), либо второй (IIa) группы Периодической системы, либо их комбинацией, термообработку в бескислородной атмосфере и переосаждение фазы диоксида кремния через подкисление раствора либо углекислым газом, либо газами, содержащими углекислый газ, с последующими сушкой и прокаливанием.The inventive method is carried out by two-stage processing of lignocellulosic raw materials (Fig. 1), including treatment with metal compounds of either the first (Ia) or second (IIa) groups of the Periodic system, or a combination thereof, heat treatment in an oxygen-free atmosphere and reprecipitation of the silicon dioxide phase through acidification of the solution or carbon dioxide, or gases containing carbon dioxide, followed by drying and calcination.

Исходная биомасса при необходимости размалывается до размеров 0,5-2 ммThe initial biomass, if necessary, is ground to a size of 0.5-2 mm

Лигноцеллюлозное сырье обрабатывается либо в твердом состоянии, либо в суспензионном, либо в виде раствора карбонатов металлов первой (Ia) группы Периодической системы, либо их комбинацией в соотношении 2-15 моль карбоната к 1 кг исходной биомассы, оптимально 5 моль/кг. В случае раствора полученную смесь сначала упаривают при 110-120°С, затем любую смесь подвергают сплавлению при температуре 750-950°С, предпочтительно при 850-900°С либо в инертной атмосфере, либо в среде газов, образующихся при термообработке лигноцеллюлозного сырья с карбонатами металлов первой (Ia) группы.Lignocellulosic raw materials are processed either in the solid state, or in suspension, or in the form of a solution of carbonates of metals of the first (Ia) group of the Periodic System, or by their combination in the ratio of 2-15 mol of carbonate to 1 kg of the initial biomass, optimally 5 mol / kg. In the case of a solution, the resulting mixture is first evaporated at 110-120 ° C, then any mixture is subjected to fusion at a temperature of 750-950 ° C, preferably at 850-900 ° C, either in an inert atmosphere or in the atmosphere of gases formed during the heat treatment of lignocellulosic raw materials with metal carbonates of the first (Ia) group.

Полученный твердый остаток при температуре 30-60°С растворяют в минимальном объеме воды (весовое соотношение вода/спав = 3-4). Оптимальное соотношение вода/сплав = 3,3. Через полученный раствор либо пропускается углекислый газ, либо газы, содержащие углекислый газ, до рН=8-9. Выпавший гель старят в течение 10-100 часов, предпочтительно 20-30 часов. После отмывки геля SiO2 с содержащимися в нем углеродными частицами полученный материал сушат при температуре до 100°С и прокаливают при 130-200°С.The resulting solid residue at a temperature of 30-60 ° C is dissolved in a minimum volume of water (weight ratio water / spav = 3-4). The optimum ratio of water / alloy = 3.3. Carbon dioxide is either passed through the resulting solution, or gases containing carbon dioxide, to pH = 8-9. The precipitated gel is aged within 10-100 hours, preferably 20-30 hours. After washing the SiO 2 gel with the carbon particles contained in it, the resulting material is dried at a temperature of up to 100 ° C and calcined at 130-200 ° C.

Полученный продукт представляет собой углерод-минеральный композит, обладающий зольностью в широком диапазоне от 35% до 95%, удельной поверхностью до 750 м2/г, размером первичных глобул SiO2 5-15 нм и высокой срощенностью углеродной и кремнеземной фаз. Степень выщелачивания минеральной части из углеродной матрицы на стадии сплавления составляет 95-99%. Содержание SiO2 в образцах характеризуется значениями зольности, содержание углерода определяется как 100% - % зольности. Суммарное содержание других элементов не превышает 0,5% вес.The resulting product is a carbon-mineral composite with an ash content in a wide range from 35% to 95%, specific surface area up to 750 m 2 / g, size of primary SiO 2 globules of 5-15 nm and high coalescence of the carbon and silica phases. The degree of leaching of the mineral part from the carbon matrix at the fusion stage is 95-99%. The SiO 2 content in the samples is characterized by ash values, the carbon content is defined as 100% -% ash content. The total content of other elements does not exceed 0.5% weight.

Заявляемый способ отличается более простым и быстрым способом получения углерод-минерального композита через сплавление в инертной или восстановительной атмосфере исходного высокозольного лигноцеллюлозного сырья с карбонатами щелочных металлов и переосаждение кремнеземной фазы с применением углекислого газа без использования отдельных стадий пиролиза, минеральных кислот и без образования значительных количеств жидких отходов. В отличие от прототипа предлагаемый способ позволяет реализовать процесс в целом без образования жидких отходов и в энергонезависимым и ресурсосберегающем режиме. Проведение стадии сплавления с карбонатами щелочных металлов в атмосфере газов - продуктов газификации лигноцеллюлозной компоненты высокозольной биомассы - позволяет дополнительно развивать текстуру углеродной фазы за счет взаимодействия углерода с парами воды и углекислым газом. Карбонаты щелочных металлов в данном случае выступают также в роли катализаторов газификации. Полученные предлагаемым способом углерод-минеральные композиты имеют более структурированную морфологию, высокие значения удельной поверхности, зольность в более широком диапазоне и гомогенное распределение фаз.The inventive method is characterized by a simpler and faster way to obtain a carbon-mineral composite through fusion in an inert or reducing atmosphere of the original high-ash lignocellulosic raw materials with alkali metal carbonates and reprecipitation of the silica phase using carbon dioxide without the use of separate pyrolysis stages, mineral acids and without the formation of significant quantities of liquid waste. Unlike the prototype, the proposed method allows to implement the process as a whole without the formation of liquid waste and in non-volatile and resource-saving mode. The stage of fusion with alkali metal carbonates in an atmosphere of gases - gasification products of the lignocellulosic component of high-ash biomass - allows you to further develop the texture of the carbon phase due to the interaction of carbon with water vapor and carbon dioxide. In this case, alkali metal carbonates also act as catalysts for gasification. Obtained by the proposed method, carbon-mineral composites have a more structured morphology, high values of specific surface area, ash content in a wider range and a homogeneous phase distribution.

Измерения удельной поверхности проводили на установке ASAP-2400 (Micrometrics) по адсорбции азота при 77 К после предварительной тренировки образцов при 300°С и остаточном давлении менее 0,001 мм рт.ст. до прекращения газовыделения без контакта с атмосферой после тренировки. Измерения изотерм адсорбции азота проводили в диапазоне относительных давлений от 0,005 до 0,995 атм и их стандартную обработку с расчетом суммарной поверхности методом БЭТ, объема микропор (с размером менее 2 нм) и поверхности мезопор остающейся после заполнения микропор (см. Грегг С., Сигн К.С.В. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1984).Specific surface measurements were performed on an ASAP-2400 (Micrometrics) setup for nitrogen adsorption at 77 K after preliminary training of the samples at 300 ° C and a residual pressure of less than 0.001 mm Hg. until gas evolution ceases without contact with the atmosphere after training. Nitrogen adsorption isotherms were measured in the range of relative pressures from 0.005 to 0.995 atm and their standard processing with calculation of the total surface by the BET method, micropore volume (with a size of less than 2 nm) and the surface of the mesopores remaining after micropore filling (see Gregg S., Sign K ..S.V. Adsorption, specific surface area, porosity (Moscow: Mir, 1984).

Электронно-микроскопические исследования образцов проведены с использованием трансмиссионного электронного микроскопа JEM-2010 (разрешение 0,14 нм).Electron microscopic studies of the samples were carried out using a transmission electron microscope JEM-2010 (resolution 0.14 nm).

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

37 г рисовой шелухи (содержание лигнина - 15 вес.%, целлюлозы - 31%, зольность - 19%) обрабатывали раствором Na2СО3 с содержанием в нем 19 г Na2СО3. Раствор высушивают и полученный остаток нагревают и сплавляют при 900°С в течение 2 часов в атмосфере азота. Сплав растворяют в 100 г Н2O при температуре 50°С. Раствор нейтрализуют 2 М раствором соляной кислоты до рН=7. Полученный гель старят в течение 24 часов. Гель промывают водой, сушат при 90°С и прокаливают при 150°С в течение 2 часов. Степень выщелачивания минеральной части из углеродной матрицы на стадии сплавления составляет 98%. Удельную поверхность (Sуд.), объем пор оценивают по адсорбции азота методом БЭТ, и она составляет 528 м2/г, суммарный объем пор (VΣ) 0,74 см3/г. Содержание SiO2 - 67,5%, углерода - 32%, примесей - 0,5%. Средний размер первичных глобул SiO2 - 8 нм. Выход конечного продукта по рисовой шелухе составляет - 28%.37 g of rice husk (lignin content - 15 wt.%, Cellulose - 31%, ash - 19%) was treated with a solution of Na 2 CO 3 with a content of 19 g of Na 2 CO 3 in it . The solution was dried and the resulting residue was heated and alloyed at 900 ° C for 2 hours under a nitrogen atmosphere. The alloy is dissolved in 100 g of H 2 O at a temperature of 50 ° C. The solution is neutralized with a 2 M hydrochloric acid solution to pH = 7. The resulting gel is aged within 24 hours. The gel is washed with water, dried at 90 ° C and calcined at 150 ° C for 2 hours. The degree of leaching of the mineral part from the carbon matrix at the fusion stage is 98%. The specific surface (S beats ), pore volume is estimated by nitrogen adsorption by the BET method, and it is 528 m 2 / g, total pore volume (V Σ ) is 0.74 cm 3 / g. The content of SiO 2 - 67.5%, carbon - 32%, impurities - 0.5%. The average size of the primary globules of SiO 2 is 8 nm. The yield of the final product for rice husk is - 28%.

Пример 2.Example 2

Отличается от примера 1 тем, что в качестве исходного лигноцеллюлозного сырья используется солома пшеницы (содержание лигнина - 10 вес.%, целлюлозы - 40%, зольность - 8%). 35 г соломы механически смешивают с 20 г К2СО3 и сплавление проводят при 850°С в течение 1,5 часов. Раствор нейтрализуют 3 М раствором серной кислоты до рН=7. Полученный гель старят в течение 30 часов. Степень выщелачивания минеральной части из углеродной матрицы на стадии сплавления составляет 97%. Удельная поверхность (Sуд.) составляет 479 м2/г, суммарный объем пор (VΣ) - 0,98 см3/г. Содержание SiO2 - 64,7%, углерода - 35%, примесей - 0,3%. Средний размер первичных глобул SiO2 - 5 нм. Выход конечного продукта - 14%.It differs from Example 1 in that wheat straw is used as the initial lignocellulosic raw material (lignin content - 10 wt.%, Cellulose - 40%, ash - 8%). 35 g of straw are mechanically mixed with 20 g of K 2 CO 3 and fusion is carried out at 850 ° C for 1.5 hours. The solution is neutralized with a 3 M sulfuric acid solution to pH = 7. The resulting gel is aged for 30 hours. The degree of leaching of the mineral part from the carbon matrix at the fusion stage is 97%. The specific surface (S beats ) is 479 m 2 / g, the total pore volume (V Σ ) is 0.98 cm 3 / g. The content of SiO 2 - 64.7%, carbon - 35%, impurities - 0.3%. The average size of the primary SiO 2 globules is 5 nm. The yield of the final product is 14%.

Пример 3.Example 3

Отличается от примера 1 тем, что в качестве исходного лигноцеллюлозного сырья используется шелуха овса (содержание лигнина - 12 вес.%, целлюлозы - 35%, зольность - 10%). 36 г шелухи овса обрабатывают суспензией смеси 10 г Na2CO3 и 13 г К2СО3 и нагревают и сплавляют при 950°С в течение 1 часа в атмосфере аргона. Степень выщелачивания минеральной части из углеродной матрицы на стадии сплавления составляет 99,5%. Удельную поверхность (Sуд.) составляет 522 м2/г, суммарный объем пор (VΣ) 0,74 см3/г. Содержание SiO2 - 59,6%, углерода - 40%, примесей - 0,4%. Средний размер первичных глобул SiO2 - 9 нм. Выход конечного продукта - 17%.It differs from example 1 in that oat husk is used as the initial lignocellulosic raw material (lignin content - 12 wt.%, Cellulose - 35%, ash content - 10%). 36 g of oat husk is treated with a suspension of a mixture of 10 g of Na 2 CO 3 and 13 g of K 2 CO 3 and heated and alloyed at 950 ° C for 1 hour in an argon atmosphere. The degree of leaching of the mineral part from the carbon matrix at the fusion stage is 99.5%. The specific surface area (S beats ) is 522 m 2 / g, the total pore volume (V Σ ) is 0.74 cm 3 / g. The content of SiO 2 - 59.6%, carbon - 40%, impurities - 0.4%. The average size of the primary SiO 2 globules is 9 nm. The yield of the final product is 17%.

Пример 4.Example 4

Отличается от примера 1 тем, что рисовую шелуху нагревают и сплавляют с 19 г К2СО3 и 6 г NaOH при 750°С в течение 1,5 часов в атмосфере газов - продуктов газификации лигноцеллюлозной компоненты рисовой шелухи. Раствор нейтрализуют барбатированием через раствор углекислым газом. Полученный гель старят в течение 35 часов. Степень выщелачивания минеральной части из углеродной матрицы на стадии сплавления составляет 99%. Удельная поверхность (Sуд.) составляет 551 м2/г, суммарный объем пор (VΣ) - 0,65 см3/г. Содержание SiO2 - 70,5%, углерода - 29%, примесей - 0,5%. Средний размер первичных глобул SiO2 - 10 нм. Выход конечного продукта - 26%.It differs from example 1 in that the rice husk is heated and fused with 19 g of K 2 CO 3 and 6 g of NaOH at 750 ° C for 1.5 hours in an atmosphere of gases - gasification products of the lignocellulosic component of the rice husk. The solution is neutralized by barbation through the solution with carbon dioxide. The resulting gel is aged for 35 hours. The degree of leaching of the mineral part from the carbon matrix at the fusion stage is 99%. The specific surface (S beats ) is 551 m 2 / g, the total pore volume (V Σ ) is 0.65 cm 3 / g. The content of SiO 2 - 70.5%, carbon - 29%, impurities - 0.5%. The average size of the primary SiO 2 globules is 10 nm. The yield of the final product is 26%.

Пример 5.Example 5

Отличается от примера 4 тем, что рисовую шелуху нагревают и сплавляют с 20 г Na2CO3 в течение 2 часов в атмосфере азота. Подкисление растворенного сплава проводят газами, образующимися на стадии карбонизации лигноцеллюлозного сырья и окисленными кислородом воздуха. Полученный гель старят в течение 20 часов. Продукт сушат при 100°С и прокаливают при 200°С в течение 1,5 часов. Степень выщелачивания минеральной части из углеродной матрицы на стадии сплавления составляет 98%. Удельная поверхность (Sуд.) составляет 520 м2/г, суммарный объем пор (VΣ) - 0,52 см3/г. Содержание SiO2 - 68,8%, углерода - 31%, примесей - 0,2%. Средний размер первичных глобул SiO2 - 11 нм. Выход конечного продукта - 29%.Differs from example 4 in that the rice husk is heated and fused with 20 g of Na 2 CO 3 for 2 hours in a nitrogen atmosphere. The acidification of the dissolved alloy is carried out by gases formed at the stage of carbonization of lignocellulosic raw materials and oxidized by atmospheric oxygen. The resulting gel is aged for 20 hours. The product is dried at 100 ° C and calcined at 200 ° C for 1.5 hours. The degree of leaching of the mineral part from the carbon matrix at the fusion stage is 98%. The specific surface (S beats ) is 520 m 2 / g, the total pore volume (V Σ ) is 0.52 cm 3 / g. The content of SiO 2 - 68.8%, carbon - 31%, impurities - 0.2%. The average size of the primary SiO 2 globules is 11 nm. The yield of the final product is 29%.

Пример 6.Example 6

Отличается от примера 5 тем, что сплавление проводят при 900°С в атмосфере газов, образующихся на стадии термообработки лигноцеллюлозного сырья и парциально окисленных кислородом воздуха в режиме рециркуляции. Подкисление растворенного сплава проводят теми же газами. Полученный гель старят в течение 20 часов. Продукт сушат при 80°С и прокаливают при 130°С в течение 5 часов. Степень выщелачивания минеральной части из углеродной матрицы на стадии сплавления составляет 93%. Удельная поверхность (Sуд.) составляет 650 м2/г, суммарный объем пор (VΣ) - 0,70 см3/г. Содержание SiO2 - 81,7%, углерода - 18%, примесей - 0,3%. Средний размер первичных глобул SiO2 - 81 нм. Выход конечного продукта - 22%.It differs from example 5 in that the fusion is carried out at 900 ° C in an atmosphere of gases formed at the stage of heat treatment of lignocellulosic raw materials and partially oxidized by atmospheric oxygen in the recirculation mode. The acidification of the dissolved alloy is carried out with the same gases. The resulting gel is aged for 20 hours. The product is dried at 80 ° C and calcined at 130 ° C for 5 hours. The degree of leaching of the mineral part from the carbon matrix at the fusion stage is 93%. The specific surface (S beats ) is 650 m 2 / g, the total pore volume (V Σ ) is 0.70 cm 3 / g. The content of SiO 2 - 81.7%, carbon - 18%, impurities - 0.3%. The average size of the primary SiO 2 globules is 81 nm. The yield of the final product is 22%.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет получать из высокозольного лигноцеллюлозного материала путем непосредственного сплавления в инертной или восстановительной атмосфере с карбонатами первой (Ia) группы Периодической системы и переосаждением кремнеземной фазы углерод-минеральных композитов, обладающих высокой удельной поверхностью, зольностью в широком диапазоне (55-96%), срощенностью углеродной и кремнеземной фаз и высокой упорядочностью микроструктуры (размер первичных глобул 5-15 нм). Композит, полученный по предлагаемому способу, может найти широкое применение в качестве бифункционального сорбента, носителя для различных типов катализаторов, а также в качестве усиливающего наполнителя для шинной и резино-технической промышленности и в других областях.As can be seen from the above examples, the proposed method allows to obtain from high-ash lignocellulosic material by direct fusion in an inert or reducing atmosphere with carbonates of the first (Ia) group of the Periodic system and reprecipitation of the silica phase of carbon-mineral composites with a high specific surface, ash content in a wide range ( 55-96%), coalescence of the carbon and silica phases and high ordering of the microstructure (primary globule size 5-15 nm). The composite obtained by the proposed method can be widely used as a bifunctional sorbent, a carrier for various types of catalysts, and also as a reinforcing filler for the tire and rubber industry and in other fields.

Claims (4)

1. Способ получения высокоструктурированного углерод-минерального композита путем обработки лигноцеллюлозного сырья, выбранного из группы шелухи риса или овса, или соломы пшеницы, включающий введение соединения щелочного металла, растворение, нейтрализацию раствора с получением геля, его старение, фильтрование, промывку и сушку, отличающийся тем, что в качестве соединения щелочного металла используют карбонат щелочного металла, который вводят в сырье и проводят сплавление при 750-950°С в инертной или восстановительной атмосфере, при этом нейтрализацию раствора с получением геля осуществляют углекислым газом.1. A method of obtaining a highly structured carbon-mineral composite by processing lignocellulosic raw materials selected from the group of husks of rice or oats, or wheat straw, comprising introducing an alkali metal compound, dissolving, neutralizing the solution to obtain a gel, aging, filtering, washing and drying, characterized in that an alkali metal carbonate is used as the alkali metal compound, which is introduced into the raw material and fused at 750-950 ° C in an inert or reducing atmosphere, while neutralization of the solution to obtain a gel is carried out with carbon dioxide. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что карбонат щелочного металла вводят в сырье в твердом состоянии, или в виде раствора, или суспензии с высушиванием смеси.2. The method according to claim 1, characterized in that the alkali metal carbonate is introduced into the raw material in the solid state, or in the form of a solution or suspension with drying of the mixture. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку проводят при температуре до 100°С.3. The method according to claim 1, characterized in that the drying is carried out at a temperature of up to 100 ° C. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после сушки продукт прокаливают при 130-200°С.4. The method according to claim 1, characterized in that after drying the product is calcined at 130-200 ° C.
RU2006105039/15A 2006-02-09 2006-02-09 Method of production of the high-structured carbon-mineral composites produced out of the high-ash biomass RU2310602C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105039/15A RU2310602C1 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Method of production of the high-structured carbon-mineral composites produced out of the high-ash biomass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105039/15A RU2310602C1 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Method of production of the high-structured carbon-mineral composites produced out of the high-ash biomass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2310602C1 true RU2310602C1 (en) 2007-11-20

Family

ID=38959369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006105039/15A RU2310602C1 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Method of production of the high-structured carbon-mineral composites produced out of the high-ash biomass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2310602C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9725326B2 (en) 2009-07-03 2017-08-08 Evonik Degussa Gmbh Hydrophilic silica as filler for silicone rubber formulations
RU2732022C2 (en) * 2018-12-10 2020-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method for production of sorbent based on common reed
CN112938989A (en) * 2021-03-17 2021-06-11 江苏微纳光膜科技有限公司 High-purity silicon dioxide for optical coating and preparation process thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9725326B2 (en) 2009-07-03 2017-08-08 Evonik Degussa Gmbh Hydrophilic silica as filler for silicone rubber formulations
RU2732022C2 (en) * 2018-12-10 2020-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method for production of sorbent based on common reed
CN112938989A (en) * 2021-03-17 2021-06-11 江苏微纳光膜科技有限公司 High-purity silicon dioxide for optical coating and preparation process thereof
CN112938989B (en) * 2021-03-17 2023-07-25 江苏微纳光膜科技有限公司 High-purity silicon dioxide for optical coating and preparation process thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2001247885B2 (en) Precipitated silicas, silica gels with and free of deposited carbon from caustic biomass ash solutions and processes
An et al. A study on the consecutive preparation of silica powders and active carbon from rice husk ash
Acisli et al. Preparation of a fly ash-based geopolymer for removal of a cationic dye: Isothermal, kinetic and thermodynamic studies
KR101383996B1 (en) Porous calcium oxide particulate and porous calcium hydroxide particulate
Zhou et al. Purification and defibering of a Chinese sepiolite
AU2001247885A1 (en) Precipitated silicas, silica gels with and free of deposited carbon from caustic biomass ash solutions and processes
JP2019521071A (en) Method of manufacturing geopolymer or geopolymer composite
Lima et al. Production of silica gel from residual rice husk ash
HU et al. Heterogeneous fenton oxidation of refractory dye rhodamine B in aqueous solution with mesoporous Fe/SBA-15
RU2366501C1 (en) Method for preparation of mesoporous carbon material
Chai et al. Low-cost Y-type zeolite/carbon porous composite from coal gasification fine slag and its application in the phenol removal from wastewater: fabrication, characterization, equilibrium, and kinetic studies
RU2310602C1 (en) Method of production of the high-structured carbon-mineral composites produced out of the high-ash biomass
Sitarz-Palczak et al. Comparative study on the characteristics of coal fly ash and biomass ash geopolymers
Occhicone et al. Synthesis and characterization of new acid-activated red mud-metakaolin geopolymers and comparison with their alkaline counterparts
JP7027672B2 (en) Molten slag treatment method, mesoporous silica production method, and silica production method
Azzahra et al. Synthesis of nanosilica materials from various sources using various methods
Hafez Synthesis of Silica and Silica Compounds Based on Rice Husk Ash: Article Review
Qian et al. Role of partial limestone calcination in carbonated lime-based binders
CN1116106C (en) Preparation of activated carbon-zeolite composition with coal gangue
CN1438279A (en) Method for preparing high-white ness nano calcium carbide
RU2310603C1 (en) Method of production of the high-structured carbon-silica composites produced out of the biomass
RU2310604C1 (en) Method of production of the water-soluble silicates and the carbonic materials out of the high-ash biomass
EP1149047B1 (en) Procedure for preparing silica from calcium silicate
JP7083125B2 (en) Molten slag treatment method, silica raw material production method, sol-like liquid production method, and silica production method
JP3692443B2 (en) Production method of hydro-glossular using coal gasification slag