高岭石与氧化铁还原焙烧过程中二氧化硅固溶体的形成机理

摘要

采用XRD、XPS、FTIR以及SEM-EDS分析手段对高岭石和氧化铁还原焙烧的反应过程进行研究,并借助碱浸实验明确还原焙烧产物中二氧化硅固溶体的溶解性,在此基础上探讨二氧化硅固溶体的形成机理.结果表明:高岭石在1000～1150°C还原气氛中单独焙烧时会转变为无定型态,氧化铁的添加可将高岭石在1050～1150°C完全转变为铁铝尖晶石和二氧化硅固溶体-石英固溶体和方石英固溶体.此外,石英固溶体和方石英固溶体与天然的石英和方石英具有相似的结构,但在氢氧化钠溶液中溶出性能有很大的区别.还原焙烧过程为固相反应,氧化铝会选择性与氧化亚铁反应并生成铁铝尖晶石,受氧化铝迁移的影响,少量的Fe2+进入硅氧四面体中并最终形成二氧化硅固溶体.