·192· 工程科学学报，第38卷，第2期 2.3微波焙烧产物的微观形貌 当温度升到400℃（图9(b)),焙烧产物的微观形貌变 将不同焙烧温度下，碱比为1的焙烧产物进行扫 化较明显，焙烧产物形成比较多微裂痕和小孔结构 描电子显微镜分析，结果如图9所示.可以看出，随着 随着温度继续升高，可以明显地看出来小孔结构越来 温度升高，焙烧产物出现更多小孔结构，更疏松.当温 越多，物料更疏松.这是由于温度升高，体系中含铝的 度为300℃（图9(a)),焙烧产物除了水分挥发形成的 物质与Na0H发生化学反应和一水硬铝石脱水等过程 大孔结构以外，主要还是致密的一水硬铝石晶体结构. 进行越彻底，产生水蒸气越多 图9不同微波温度下培烧产物的扫描电镜照片.(a)300℃：(b)400℃：(c)500℃：(d)600℃ Fig.9 SEM images of the roasted ore at different microwave temperatures:(a)300℃：(b）400℃：(c)500℃；(d)600℃ 将焙烧温度为6O0℃，不同Na0H添加量下焙烧 并充分地与铝土矿中含铝的物质反应，因此微波加热 产物进行扫描电子显微镜分析.结果显示，当氢氧化 生成铝酸钠NaAlO,物相所需要的温度比相同条件下 钠添加量为10mL,在此条件下焙烧产物结构紧密，孔 常规加热低了200℃左右 隙少（如图10(a)).随着Na0H添加量增加至14mL (3)当Na0H添加量比较少(10mL或14mL)、温 (如图10(b)和碱比为1（如图9(d))时，焙烧产物疏 度低于400℃时，大量A100H没有转变，主要反应是 松，形成的孔洞和微裂痕越多.结合X射线衍射分析 高岭石和白云母与氢氧化钠的反应生成铝酸钠、方钠 和扫描电子显微镜观察的结果发现，当碱比为1、微波 石、霞石等不同物相.当温度大于500℃时，主要反应 焙烧温度为600℃条件下获得熟料的性能最好. 是一水硬铝石脱羟基形成AL,0,熟料中主要产物是 3结论 A1,0,和霞石. (4)当NaOH添加量多（碱比为1），温度低于 (1)饱和氢氧化钠溶液在微波焙烧一水硬铝石矿 400℃时，高岭石、白云母和大部分一水硬铝石与 过程中起到活化效果.随着NaOH添加量增多，微波 NaOH反应生成铝酸钠和铝硅酸盐物相.当温度大于 升温过程所需要的时间缩短. 500℃时，体系中发生一水硬铝石脱羟基形成A1,0,, (2)与常规加热相比，微波加热中NaOH更快速 熟料中主要产物还是铝酸钠和铝硅酸盐，工程科学学报，第 38 卷，第 2 期 2. 3 微波焙烧产物的微观形貌 将不同焙烧温度下，碱比为 1 的焙烧产物进行扫 描电子显微镜分析，结果如图 9 所示． 可以看出，随着 温度升高，焙烧产物出现更多小孔结构，更疏松． 当温 度为 300 ℃ ( 图 9( a) ) ，焙烧产物除了水分挥发形成的 大孔结构以外，主要还是致密的一水硬铝石晶体结构． 当温度升到 400 ℃ ( 图 9( b) ) ，焙烧产物的微观形貌变 化较明显，焙烧产物形成比较多微裂痕和小孔结构． 随着温度继续升高，可以明显地看出来小孔结构越来 越多，物料更疏松． 这是由于温度升高，体系中含铝的 物质与 NaOH 发生化学反应和一水硬铝石脱水等过程 进行越彻底，产生水蒸气越多． 图 9 不同微波温度下焙烧产物的扫描电镜照片． ( a) 300 ℃ ; ( b) 400 ℃ ; ( c) 500 ℃ ; ( d) 600 ℃ Fig． 9 SEM images of the roasted ore at different microwave temperatures: ( a) 300 ℃ ; ( b) 400 ℃ ; ( c) 500 ℃ ; ( d) 600 ℃ 将焙烧温度为 600 ℃，不同 NaOH 添加量下焙烧 产物进行扫描电子显微镜分析． 结果显示，当氢氧化 钠添加量为 10 mL，在此条件下焙烧产物结构紧密，孔 隙少( 如图 10( a) ) ． 随着 NaOH 添加量增加至 14 mL ( 如图 10( b) ) 和碱比为 1( 如图 9( d) ) 时，焙烧产物疏 松，形成的孔洞和微裂痕越多． 结合 X 射线衍射分析 和扫描电子显微镜观察的结果发现，当碱比为 1、微波 焙烧温度为 600 ℃条件下获得熟料的性能最好． 3 结论 ( 1) 饱和氢氧化钠溶液在微波焙烧一水硬铝石矿 过程中起到活化效果． 随着 NaOH 添加量增多，微波 升温过程所需要的时间缩短． ( 2) 与常规加热相比，微波加热中 NaOH 更快速 并充分地与铝土矿中含铝的物质反应，因此微波加热 生成铝酸钠 NaAlO2 物相所需要的温度比相同条件下 常规加热低了 200 ℃左右． ( 3) 当 NaOH 添加量比较少( 10 mL 或 14 mL) 、温 度低于 400 ℃ 时，大量 AlOOH 没有转变，主要反应是 高岭石和白云母与氢氧化钠的反应生成铝酸钠、方钠 石、霞石等不同物相． 当温度大于 500 ℃ 时，主要反应 是一水硬铝石脱羟基形成 Al2O3，熟料中主要产物是 Al2O3 和霞石． ( 4) 当 NaOH 添 加 量 多( 碱 比 为 1) ，温度 低 于 400 ℃ 时，高 岭 石、白 云 母 和 大 部 分 一 水 硬 铝 石 与 NaOH 反应生成铝酸钠和铝硅酸盐物相． 当温度大于 500 ℃时，体系中发生一水硬铝石脱羟基形成 Al2O3， 熟料中主要产物还是铝酸钠和铝硅酸盐． · 291 ·