АЗАҚСТАННЫҢ ИМИЯ ЖУРНАЛЫ2017/03/04 · вания риса, тип применяемых удобрений и климатические или географи-IS

ЕҢБЕК ҚЫЗЫЛ ТУ ОРДЕНДІ «Ə. Б. БЕКТҰРОВ АТЫНДАҒЫ

ХИМИЯ ҒЫЛЫМДАРЫ ИНСТИТУТЫ» АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМЫ

ҚАЗАҚСТАННЫҢ

ХИМИЯ ЖУРНАЛЫ

ХИМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ КАЗАХСТАНА

CHEMICAL JOURNAL

of KAZAKHSTAN

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

«ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКИХ НАУК им. А. Б. БЕКТУРОВА»

3 (59) ИЮЛЬ – СЕНТЯБРЬ 2017 г.

ИЗДАЕТСЯ С ОКТЯБРЯ 2003 ГОДА

ВЫХОДИТ 4 РАЗА В ГОД

АЛМАТЫ 2017

ISSN 1813-1107 № 3 2017

49

УДК 661.68

Ж. Е. САРТОВА1, С. АЗАТ1,2,3, З. А. МАНСУРОВ1,2, R. L. D. WHITBY3

1РГП КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Республика Казахстан, 2РГП Институт проблем горения, Алматы, Республика Казахстан, 3АОО «Назарбаев Университет», Астана, Республика Казахстан.

E-mail: [email protected]

ПРОИЗВОДСТВО ДИОКСИДА КРЕМНИЯ ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ

Обзор

Аннотация. Обзорная статья является попыткой проанализировать глубину исследований и направления методов обработки, характеристики и использования диоксида кремния, полученного из рисовой шелухи. Представлен обзор литературы путем оценки существующих процессов в этой области и их влияние на характе-ристики конечного продукта. Он объединяет большое количество процессов, что дает возможность проанализировать и выявить среди них самый оптимальный, недорогой и универсальный процесс, с точки зрения его влияния на качество диок-сида кремния рисовой шелухи.

Ключевые слова: диоксид кремния, рисовая шелуха, зола рисовой шелухи. Введение. Критические экономические и экологические ситуации в

текущие дни побуждают исследователей разрабатывать и совершенствовать технологии, направленные на сокращение или минимизацию промышлен-ных отходов. Как следствие, значительные усилия были затрачены в различ-ных областях, в том числе в сельскохозяйственном производстве.

Рис является второй по величине зерновой культурой в мире в зави-симости от объема производства. Его производство географически сосре-доточено в Азии с более чем 90% мирового производства. Соединенные Штаты и Бразилия являются наиболее важными неазиатскими производи-телями, однако, Италия занимает первое место в Европе. Согласно сведе-ниям из Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объеди-ненных Наций, мировое производство риса в 2016 г. составило 748,0 млн. т на глобальном рисовом рынке (рисунок 1) [1]. В то время как в Казахстане, по данным Комитета статистики Казахстана, в 2016 г. производство риса в стране составило 45,4 тыс. т (рисунок 2) [2, 3].

В большинстве сортов рис состоит примерно из 20% рисовой шелухи, в которой содержатся волокнистые материалы и диоксид кремния. Однако, количество каждого компонента зависит от климата и географического по-ложения урожая риса. Поэтому из-за его высокого процента в составе зерна, шелуха считается побочным продуктом на мельницах и создает проблемы утилизации [4, 5].

Рисовая шелуха (РШ) является сельскохозяйственным остатком во многих странах, производящих рис. Большая часть шелухи, полученная при

ХИ

50

пеесадщ

м

2

2

3

3

4

т

ИМИЧЕСКИЙ Ж

0

(данны

ереработке риссли рисовая шедсорбент, больщей среды и зд

0,020,040,060,080,0

100,0120,0140,0160,0180,0200,0

млн. т

Кон

50

100

150

200

250

300

350

400

тыс. т

ЖУРНАЛ КАЗАХСТ

Рисунок 1 – Рисо

Рисунок 2 –ые из международ

са, либо сжигаелуха превращьшинство сжидоровья, особен

нечные запасы

Произв

ТАНА

овый мониторинг

Рисовый монитор

дного исследовате

ается, либо сбрщается в конечнигается открытнно в бедных

Потреб

водство риса в

г мирового рынка

ринг Казахстана ельского институт

расывается в вные продуктыто, вызывая при развивающи

бление

в Казахстане

[1]

та риса) [3]

виде отходов. Д, такие как сырроблемы окружихся странах [6

380

400

420

440

460

480

500

520

млн

Производство

Даже рье и жаю-6, 7].

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

н. т

ISSN 1813-1107 № 3 2017

51

Поэтому очень важно найти решения для полного использования рисовой шелухи.

Сжигание рисовой шелухи в качестве заменителя топлива для выра-ботки энергии является полезным решением, которое используется во мно-гих отраслях промышленности. Тем не менее, это приводит к новым отхо-дам, называемым золой рисовой шелухи (ЗРШ). Зола рисовой шелухи широ-ко используются в качестве сырья для различных областей применения, таких как производство строительных материалов и бетона. Она также может служить адсорбентом для адсорбции органического красителя, ионов неорганических металлов, отработанных газов и в качестве катализатора-носителя [8-10]. В последние десятилетия ЗРШ широко использовалась в качестве строительного материала для бетонной продукции [11-13] или в качестве адсорбента органического красителя, такого как индигокарми-новый краситель [14], и неорганических металлов, таких как свинец, ртуть [15], ионов Cd2+ и Zn2+ [16]. Из-за высокого содержания кремния ЗРШ (80-97%) может быть экономически выгодным сырьем для производства сили-катов и кремниевых материалов [17-18].

В зависимости от процесса сжигания ЗРШ может содержать диоксид кремния в аморфной форме. Аморфную форму диоксида кремния получают из ЗРШ, образующегося при сжигании рисовой шелухи в контролируемых температурах ниже 700ºC. Превращение этого аморфного состояния в крис-таллическое состояние происходит, если зола подвергается воздействию высоких температур выше 850ºC [19]. В то время как кристаллический диок-сид кремния используется в керамике [20] и в цементной промышленности [21], аморфный диоксид кремния имеет еще большее количество примене-ний [22]. Поэтому этот остаток можно рассматривать как новое экономи-чески выгодное сырье для производства диоксида кремния [23].

Зола рисовой шелухи может содержать более 90% диоксида кремния и некоторое количество металлических примесей. Металлические примеси, такие как железо (Fe), марганец (Mn), кальций (Ca), натрий (Na), калий (K) и магний (Mg), которые влияют на чистоту и цвет диоксида кремния, могут быть устранены предварительной обработкой с соляной кислотой, серной кислотой или азотной кислотой до сжигания [24].

Диоксид кремния, полученный из рисовой шелухи, используется в цементных и бетонных конструкциях как хороший пуццолан [25, 26] и в качестве антикоррозионного агента при других применениях. Различные продукты с добавленной стоимостью, такие как аэрогель [27, 28], карбид кремния, пористый углерод [29], цеолиты [30], кремний высокой чистоты [31] и другие таким же образом могут быть получены с применением диок-сида кремния рисовой шелухи. Данные применения связаны с используе-мым путем обработки или способом, который часто влияет на характерис-тики продукта. Например, исследования H. Hamdan, M.N.M Muhid, S. Endud, E. Listiorini, Z. Ramli показали, что различные методы производства


52

диоксида кремния рисовой шелухи воздействуют на различную морфо-логию, структуру и реакционную способность.

Настоящий обзор подробно анализирует и суммирует последние дости-жения в области получения диоксида кремния из золы рисовой шелухи или из рисовой шелухи, как показано на рисунках 3, 4 [32].

Рисунок 3 – Схема получения белой рисовой шелухи из рисовой шелухи [32]

Рисунок 4 – Схема получения аморфного диоксида кремния из белой рисовой шелухи [32]

Применение рисовой шелухи в производстве диоксида кремния. Рисо-вая шелуха при сжигании дает золу, которая содержит очень высокий про-цент кристаллического диоксида кремния. Тем не менее, если его сжигают в контролируемых условиях,то получается аморфный диоксид кремния, который обладает высокой реакционной способностью. M.A. Hamad, I.A. Khattab изучали термическое разложение рисовой шелухи в лаборатории [33]. Они отметили, что зола, образовавшаяся при более низких температу-рах (773-873К), состояла из аморфного диоксида кремния. Кристаллические формы кристобалита и тридимита были обнаружены при температуре

+ HCl

H2O(pH=7)

600 ºC

+ NaOH Na2SiO3

SiO2

ISSN 1813-1107 № 3 2017

53

>1073К и >1423К соответственно. Вслед за этим, оценивалась зола, обра-зующаяся при сжигании рисовой шелухи в неподвижном слое при различ-ных скоростях воздуха. При более низких скоростях сгорания образуется аморфный диоксид кремния, тогда как при более высоких скоростях диок-сид кремния кристаллизуется. Кристаллизация диоксида кремния должна быть предотвращена путем контроля температуры и времени горения, с целью получить максимально аморфный материал. Измельчение золы для получения высокой площади поверхности может повысить реакционную способность.

Тепло, вырабатываемое при сжигании рисовой шелухи, в конечном итоге превращается в механическую энергию для измельчения золы. ЗРШ при смешивании с Портландцементом производит высокопрочный бетон. Проведенные исследования указывают на возможность превращения РШ в аморфный диоксид кремния с высокой реакционной способностью, который можно использовать в высокопрочном бетоне. R. K. Chouhan, B. Kujur, S. S. Amritphale, N. Chandra сообщили [34], что температура полного сгорания рисовой шелухи влияет на прочность сжатия извести – раствора ЗРШ. И здесь основную роль играет реакционная способность диоксида кремния. Таким образом, качество ЗРШ зависит от различных факторов, таких как температура полного сгорания, время, скорость нагрева, тип печи/печи для сушки и т.д. Однако эффективность сгорания, оптимальное использование энергии чрезвычайно важны для определения экономической выгодности всего процесса, который требует тщательного изучения.

Guanyi Chen, Guiyue Du, Wenchao Ma, Beibei Yan, Zhihua Wang, Wenxue Gao [35] использовали сжигание в псевдоожиженном слое (материал слоя: кварцевый песок) для получения аморфного диоксида кремния, уровень чистоты которого не превышает 94,8% и, следовательно, данный метод не подходит для производства многих продуктов с добавленной стоимостью. Метод с использованием 1M NaOH был использован U. Kalapathy, A. Proc-tor, J. Shultz для получения диоксида кремния из золы рисовой шелухи с чистотой более 97%, с целью создания силикатного теплоизоляционного материала [36]. Позже, в 2011 г., Xiaoyu Ma, Bing Zhou, Wei Gao, Yuning Qu, Lili Wang, Zichen Wang, Yanchao Zhu была предложена перерабатываемая технология получения порошка диоксида кремния с использованием золы рисовой шелухи и фторида аммония. Чистота конечного диоксида достигла 94,6% [37].

T-H. Liou [38] получил аморфные наноструктурированные порошки диоксида кремния со средним размером частиц 60 нм и с высокой удельной поверхностью с помощью неизотермического разложения рисовой шелухи при температурах между 27-727°C с использованием различных скоростей горения. N. Yalcin, V. Sevinc [39] продемонстрировали, что гомогенное распределение по размеру частиц наноразмерного диоксида кремния можно получить, сжигая предварительно обработанную рисовую шелуху при 600–800°C в атмосфере чистого кислорода. Однако, анализируя данные методы,


54

можно сделать вывод, что методы, которые способны получать нанооксид кремния высокой чистоты, являются химическими, основанными на опас-ных и экологически опасных продуктах, и могут быть дорогостоящими, требуя дополнительных мер предосторожности.

Силикат натрия применяется в качестве источника кремния при про-мышленном производстве диоксида кремния. Однако силикаты натрия, полученные путем плавки кварцевого песка и карбоната натрия при 1300°С, требуют не только большого количества энергии, но и дальнейшей очистки (Affandi, S., H. Setyawan, S. Winardi, A. Purwanto, R. Balgis, 2009 [40]). Вдо-бавок это может быть причиной широкого загрязнения окружающей среды. Альтернативным решением данной проблемы может послужить низкотем-пературная экстракция аморфного диоксида кремния из растительной био-массы, что дает возможность производить высококачественный, экологи-чески чистый и экономичный продукт (Tzong-Horng Liou, Chun-Chen Yang, 2011 [41]).

Ghorbani, F., Y. Habibollah, Z. Mehraban, M. S. Celik, A. A. Ghoreyshi, M. Anbia, 2013 показали, что 600°C является оптимальной температурой для производства аморфного диоксида кремния [42]. Однако, Rozainee, M., S. P. Ngo, A. A. Salema, K. G. Tan [43] обнаружили, что ЗРШ остается аморфным при прокаливании при 700°C в течение 6 ч.

Многие исследователи для получения аморфного диоксида кремния высокой чистоты из рисовой шелухи применили термическую обработку шелухи и обработку с различными химическими реактивами (HCl, H2SO4, HNO3, NaOH, NH4OH и т.д.) [44, 45-47] до и после сжигания при темпера-турах от 773 до 1673К и при различных интервалах времени. Химическая обработка перед сжиганием оказалась более выгодной. Поскольку было обнаружено, что образование черных частиц в составе диоксида кремния из необработанной шелухи выше, чем у обработанной кислотой шелухи. Дока-зано, что калий в шелухе вызывает данное явление, которое в значительной степени удаляется кислотной обработкой [45, 46].

Новейшие направления производства диоксида кремния из рисовой шелухи. В настоящее время существуют различные методы производства диоксида кремния из золы рисовой шелухи. Доказательством данному факту может послужить следующая диаграмма, наглядно представляющая обширное возрастание актуальности существующего исследовательского направления. Динамика количеств статьей за последние 10 лет показывает, что число исследований по производству и применению диоксида кремния из рисовой шелухи ежегодно возрастает (рисунок 5). Настоящая динамика построена согласно базе данных ScienceDirect [48].

Состав золы рисовой шелухи. Существует множество исследований [32, 49-51] об изменяющемся составе золы рисовой шелухи, который во многом зависит от многих факторов. Они включают в себя сельскохозяй-ственную практику, такую как использование удобрений во время выращи-вания риса, тип применяемых удобрений и климатические или географи-

IS

чежш

Кй

SSN 1813-1107

Ри пр

еские факторыжения различнышелухи (таблиц

Таблица 1

Элементныйсостав золы

рисовой шелу

SiO2

K2O

P2O5

CaO

SO3

MgO

Al2O3

Fe2O3

MnO

Rb2O

ZnO

CuO

Na2O

Cl

PtO2

Tm2O3

100

200

300

400

500

600

200

Количество статьей

Рисунок 5 – Динамрименению диокс

ы. Таким обраые авторы опуца 1).

1 – Состав золы ри

й ы ухи

XR[32

Казах

90,1

2,94

–

2,6

2,02

0,3

0,2

0,57

0,13

–

0,03

0,07

0,36

0.27

0.04

0.17

062007200820

ПроизводшелухиПримене

мика количеств стсида кремния из зо

азом, в зависимубликовали ра

исовой шелухи по

RF 2]

XRF[49

хстан Кана

194 91,5

49 4,76

– –

18 0,78

21 0,29

11 –

23 2,36

70 0,11

38 0,07

– –

37 0,01

71 0,01

65 –

78 –

47 –

72 –

009201020112

дство диоксид

ние диоксида

татьей по производолы рисовой шелу

мости от геогразные значени

о географическом

F ]

ICP[50]

ада Египе

56 91,5

6 1,23

0,30

8 0,57

9 –

0,30

6 0,62

1 0,42

7 0,04

–

1 –

1 –

0,18

–

–

–

201220132014

да кремния из

а кремния

№ 3

дству ухи [48]

рафического пия состава рис

му положению

XRF [51]

ет Малайз

5 91,25

3,829

0 2,45

7 0,875

0,661

0 0,573

2 0,18

2 0,0866

4 0,0726

0,0143

0,0111

–

8 –

–

–

–

50101520253035404550

420152016

з рисовой

2017

55

поло-совой

ия

6

6

3

1

0005000500050005000


56

Из таблицы 1 видно, что хотя состав рисовой шелухи может зависеть от некоторых факторов, процентное содержание диоксида кремния в золе колеблется между 90-92%.

Прямое сжигание без предварительной обработки. Рисовая шелуха непосредственно сжигается для получения диоксида кремния различной чистоты, с использованием или без использования предварительной обра-ботки [54, 55]. В общем процессе температура сжигания, время выдержки и применяемые методы предварительной обработки влияют на характер, особенно на площадь поверхности и яркость (белизну) получаемого диок-сида кремния.

По мере увеличения температуры сжигания происходят некоторые фазовые изменения. Следует отметить, что диоксид кремния рисовой ше-лухи, производимый между 500-650°С с временем сжигания около 2,5–6 ч, считается идеальным для получения белого аморфного диоксида кремния, тогда как кристалличность устанавливается, когда температура сжигания выше 700°С. Количество рабочей фазы, будь то кристобалит или тридимит, зависит от применяемого температурного диапазона и уровня примесей в рисовой шелухе. В том числе температура сжигания сильно влияет на пло-щадь поверхности и, следовательно, на реакционную способность диоксида кремния, полученного в результате процесса прямого сжигания.

Прямое сжигание рисовой шелухи может осуществляться в открытом воздухе (H. Hamdan, M.N.M Muhid, S. Endud, E. Listiorini, Z. Ramli [30]) или в муфельной печи (при температурах 500, 600 и 700°C) [56]. Другим мето-дом, используемым исследователями [53-55], является метод сжигания в псевдоожиженном слое с получением диоксида кремния из рисовой шелухи, хотя чистота полученного продукта составляет не более 95%. В связи с этим, в статическом или текучем воздухе, полное сжигание может быть до-стигнуто с некоторыми различными влияниями на свойство произведенного диоксида кремния.

Влияние предварительной обработки на производство диоксида кремния из рисовой шелухи. Одной из причин, почему трудно получить диоксид кремния с чистотой свыше 97% из рисовой шелухи в результате процесса прямого сжигания, является влияние металлических приме- сей, содержащихся во внешней оболочке риса. Например, S. Chandrasekhar, P. N. Pramada, L. Praveen [57] отметили, что оксиды, особенно K2O, придают черный цвет частицам. Concha Real, Maria D. Alcala, Jose M. Criado, под-тверждающие это явление, утверждают, что существует сильное взаимо-действие между оксидами, в особенности оксидами калия и натрия, содер-жащимися в рисовой шелухе и в диоксиде кремния, таким образом, это может привести к поверхностному плавлению частиц SiO2 и ускорению ран-ней кристаллизации аморфного SiO2 в кристобалит [58]. Это одна из при-чин, почему U. Kalapathy, A. Proctor, J. Shultz [59] не смогли достичь чис-тоты до 98% даже после 14 ч золь-гель обработки золы рисовой шелухи с помощью оснований и кислот. Плавление этих оксидов на поверхности

ISSN 1813-1107 № 3 2017

57

диоксида кремния значительно уменьшает площадь поверхности, тем самым снижая реакционную способность частиц. Следовательно, часто бывает необходимо использовать некоторые методы предварительной обработки, которые могут быть выполнены с помощью кислотных либо основных сред. Данные методы направлены на уменьшение или удаление металлических примесей, с целью увеличения возможности получения диоксида кремния с более высокой чистотой и площадью поверхности по сравнению с методом прямого сжигания.

Три основных способа предварительной обработки обычно исполь-зуются при получении высокочистого диоксида кремния из рисовой шелу-хи. Это кислотное выщелачивание, предварительная обработка и микробио-логическая предварительная обработка, обычно в сочетании с некоторыми кислотами. Несколько видов кислот, как минеральных, так и органических, используются для предварительной обработки рисовой шелухи перед дру-гими процессами, такими как начало сжигания [52, 57, 58, 60-63].

Соляная кислота (HCl) оказалась наиболее эффективной при удалении металлических примесей из шелухи, благодаря чему считается наиболее широко используемым реактивом при обработке рисовой шелухи. S. Chan-drasekhar, P. N. Pramada and L. Praveen [57], использовали органические кис-лоты и сравнили свои результаты с результатами, полученными с использо-ванием других различных минеральных кислот в предварительной обработ-ке рисовой шелухи, и пришли к выводу, что HCl показал наиболее лучший результат. Тем не менее, Junko Umeda, Katsuyoshi Kondoh [64] провели экс-периментальные работы предварительного выщелачивания рисовой шелухи лимонной кислотой и получили диоксид кремния с очень высокой чистотой (>99,5%).

Кислотное выщелачивание влияет на химический состав шелухи, но не влияет на кристаллическую и аморфную структуру диоксида кремния. Таким образом, на изменение от аморфной до кристаллической фазы не влияет применяемый метод предварительной обработки. Данный факт был представлен в исследовательском отчете Concha Real, Maria D. Alcala, Jose M. Criado [58]. Они обнаружили, что предварительное выщелачивание рисо-вой шелухи раствором HCl до сжигания при 600°C может привести к обра-зованию высокочистого диоксида кремния (приблизительно 99,5%) с высо-кой удельной поверхностью (приблизительно 260 м2/г). Они указали, что полученный диоксид кремния с высокой поверхностью не подвергался изменению даже после нагревания при 800°C. Они проводили выщелачи-вание золы с HCl, полученный при сжигании необработанной рисовой шелухи при 600°C, и получили аморфный диоксид кремния с такой же чистотой, хотя удельная площадь его поверхности уменьшалась до 1 м2/г. Они объяснили кинетику данного резкого изменения площади поверхности, объяснив это взаимодействием между оксидами K2O и SiO2.

Другие кислоты, такие как H2SO4, HNO3 и их смесь, таким же образом использовались в предварительной обработке кислотой [65]. Общие эффек-


58

ты выщелачивания H2SO4, HNO3 и HCl аналогичны, но HCl превосходит H2SO4 и HNO3 в удалении металлических примесей. U. Kalapathy, A. Proctor, J. Shultz также попытались провести химическую предварительную очистку рисовой шелухи, полученную после обжига, с использованием HCl, но результаты оказались хуже результатов предварительной обработки [59].

Щелочи, такие как NaOH и NH4OH, были так же использованы при предварительной обработке рисовой шелухи [52, 56]. Тем не менее, данные щелочи не показали столь удовлетворительного эффекта в предварительной обработке по сравнению с другими эффектами предварительной обработки кислотой.

Гидротермальный метод. Гидротермальный синтез является процес-сом, который использует гомо- или гетерогенные фазовые реакции в водных средах при повышенной температуре (T>25ºC) и давлении (P>100 кПа) для кристаллизации керамических материалов непосредственно из раствора [66]. Рисовая шелуха содержит органические соединения и оксиды метал-лов. При высоких температурах, высоком давлении и в кислотной или ос-новной среде с сильной окислительной активностью органические соедине-ния разлагаются, и следовые металлы превращаются в растворимые ионы; затем получают диоксид кремния. Этот способ обработки может обеспечить очистку диоксида кремния от шелухи только при использовании воды. Однако достижение полного растворения органического вещества в рисовой шелухе является задачей, которая практически невозможна. Таким образом, практически этот процесс требует стадии сжигания, хотя время выдержки может быть меньше по сравнению со сжиганием необработанной или пред-варительно обработанной рисовой шелухи. Метод не влияет на аморфность диоксида кремния в рисовой шелухе.

Другие методы. X. W. Yu, G. H. Xu, Y. Y. Zhou, G. P. Zhao, S. N. Shang обрабатывали карбонизированную рисовую шелуху с раствором Na2CO3 в течение 3 ч с последующей стадией сжигания при 600-650ºC и при различ-ном времени выдержки в интервале 3-7 часов для получения диоксида крем-ния. Диоксид кремния, полученный данным методом, обладает хорошими армирующими свойствами в каучуке [67].

Заключение по методам обработки. Большинство исследований [33-67] производства диоксида кремния рисовой шелухи, выполнялись в лабо-раторных условиях. Если бы они увеличили свой уровень до коммерческого уровня, связанные с ними затраты и риски были бы достаточно высокими, поскольку данные методы требуют работы с высокой температурой и с кислотами и другими агрессивными средами. Качество диоксида кремния, полученного в результате сжигания в псевдоожиженном слое, составляет не более 95%, что ограничивает его применение в химически нечувствитель-ных областях, таких как цемент и бетонные добавки, где высокочистый диоксид кремния не является значительным. По этой причине необходимо разработать систему, которая может производить высокочистый диоксид

ISSN 1813-1107 № 3 2017

59

кремния при больших объемах производства, которые способны поддержи-вать промышленные потребности.

Выбор процесса получения диоксида кремния из рисовой шелухи для конкретных видов применений. Примеси, содержащиеся в диоксиде крем-ния рисовой шелухи, могут иметь последствия в некоторых применениях. Благодаря этому, важно знать, какие характеристики необходимы в предпо-лагаемом применении. Следовательно, это повлияет на выбор степени очистки, которая необходима для конкретных видов применений. В таблице 2 приведен краткий перечень применений диоксида кремния рисовой ше-лухи.

Таблица 2 – Различные применения и уровни чистоты, необходимые для диоксида кремния рисовой шелухи и рекомендуемые процессы

Приме-нение

Желательные качества

Уровень чистоты, %

Рекомендуемый процесс Ссылка

Аэрогели Высокая чистота > 99,5

Предварительная обра-ботка кислотой до сжи-гания при температуре менее 700ºC в условиях регулируемой среды

[27, 28]

Напол-нитель в поли-мерах

Возможность замедлять термоокислительные и фото деградации. Владение неко-торой силанольной группой для усиления сцепления и хорошего уровня остаточ-ного углерода для ингиби-рования фото деградации

95–98

Гидротермальный процесс

[68-71]

Цемент и бетон

Высокая реакционная спо-собность, высокая площадь поверхности, отсутствие кристалличности

88–98

Предварительная обра-ботка кислотой до сжи-гания при температуре менее 700ºC

[72-79]

Цеолиты Высокая чистота и высокая пористость

> 99,5

Предварительная обра-ботка кислотой до сжи-гания при температуре менее 700ºC в условиях регулируемой среды

[80-82]

Кордие-рит

Высокая степень чистоты / реакционная способность

> 99,5

Предварительная обра-ботка кислотой до сжи-гания при температуре менее 700ºC

[83-84]

Благодаря содержанию большого количества аморфного диоксида

кремния и получению простым синтетическим методом ЗРШ широко рас-сматривается как органический, экологически чистый и пригодный для повторного использования материал. Например, гидроксиды алюминия и железа были модифицированы в ЗРШ для удаления фторида и мышьяка из питьевой воды [82]. В будущем исследовании ЗРШ с наноразмерной микро-


60

структурой, мелким и однородным размером пор может быть получена для эффективного применения наноматериалов в адсорбенте и катализаторе. С другой стороны, данное направление исследований имеет перспективу в области, где ЗРШ используется в теплоизоляции и строительном материале из-за того, что обладает характеристиками небольшой теплопроводности.

Заключение. В последние годы переработанные промышленные и сельскохозяйственные побочные продукты, содержащие диоксид кремния, считаются богатыми источниками диоксида кремния. В дополнение к пре-вращению отходов в материалы с высоким содержанием диоксида кремния, процессы переработки позволяют решать проблемы утилизации отходов и гарантировать долгосрочную доступность природных ресурсов кремния.

По сравнению с синтетическими источниками диоксида кремния ис-пользование природных источников диоксида кремния позволяет применять готовые кремниевые предшественники из сырья, что значительно сокращает количество химических модификаций и энергопотребления. Как правило, выбор природного сырья и методов, используемых для извлечения силикат-ного вещества, определяет качество синтезированного продукта.

Природные источники диоксида кремния обычно позволяют синтези-ровать хорошо упорядоченные мезопористые материалы с применением в газовой адсорбции, молекулярном разделении или катализе, которые выгодно конкурируют с применениями аналогичных материалов, синте-зированных из обычных источников диоксида кремния. Более того, пред-полагается, что предшественники диоксида кремния, извлеченные из вто-ричных отходов, будут широко использоваться в ближайшем будущем, поскольку он включает в себя большое количество применений в промыш-ленных материалах (цемент, бытовые изделия на основе стекла, электрон-ные материалы, катализаторы, лекарственные препараты и т.д.).

ЛИТЕРАТУРА

[1] http://www.fao.org/economic/est/publications/rice-publications/rice-market-monitor-rmm/en/ [2]

http://www.energyprom.kz/a/monitoring/ynok_krup_vosstanavlivaetsja_posle_proshlogodnego_spada_proizvodstvo_risa_v_1k2016_vyroslo_na_37_za_god_prochih_krup__na_68?mcode=markets

[3] http://ricepedia.org/kazakhstan [4] Nagrale S, Hajare H, Modak P. Utilization Of Rice Husk Ash // International Journal of

Engineering Research and Applications (IJERA). – 2012. – Vol. 2, Iss. 4. – P. 1-5. [5] Kumar S., Sangwan P., Dhankhar R. Mor V., and Bidra S. Utilization of Rice Husk and

Their Ash: A Review // Research Journal of Chemical and Environmental Sciences. – 2013. – Vol. 5. – P. 126-129.

[6] Maiti S., Dey S., Purakayastha S., Ghosh B. Physical and Thermochemical Characteri-zation of Rice Husk Char as a Potential Biomass Energy Source // Bioresource Technology. – 2006. – Vol. 97, Iss. 16. – P. 2065-2070.

[7] Hyun, T.J., Yoon, K.P., Young, S.K., Ji, Y.L., Bhagiyalakshmi, M. Highly siliceous MCM-48 from rice husk ash for CO2 adsorption // International Journal of Greenhouse Gas Control. – 2009. – Vol. 3, Iss. 5. – P. 545-549.

ISSN 1813-1107 № 3 2017

61

[8] L.C. Lau, K.T. Lee, A.R. Mohamed. Effect of operating conditions towards simultaneous removal of SO2 and NO using copper modified rice husk ash: Role as sorbent and catalyst // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2013. – Vol. 1, Iss. 4. – P. 755-761.

[9] Sunil K Deokar, Sachin A Mandavgane. Estimation of packed-bed parameters and prediction of breakthrough curves for adsorptive removal of 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid using rice husk ash // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2015. – Vol. 3, Iss. 3. – P. 1827-1836.

[10] C. Santasnachok, W. Kurniawan, H. Hinode. The use of synthesized zeolites from power plant rice husk ash obtained from Thailand as adsorbent for cadmium contamination removal from zinc mining // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2015. – Vol. 3, Iss. 3. – P. 2115-2126.

[11] P. Chindaprasirt, C. Jaturapitakkul, U. Rattanasak. Influence of fineness of rice husk ash and additives on the properties of lightweight aggregate // Fuel. – 2009. – Vol. 88, Iss. 1. – P. 158-162.

[12] K. Ganesan, K. Rajagopal, K. Thangavel. Rice husk ash blended cement: Assessment of optimal level of replacement for strength and permeability properties of concrete // Construction and Building Materials. – 2008. – Vol. 22, Iss. 8. – P. 1675-1683.

[13] M. Nehdi, J. Duquette, A. El Damatty. Performance of rice husk ash produced using a new technology as a mineral admixture in concrete // Cement and Concrete Research. – 2003. – Vol. 33, Iss. 8. – P. 1203-1210.

[14] U.R. Lakshmi, V.C. Srivastava, I.D. Mall, D.H. Lataye. Rice husk ash as an effective ad-sorbent: Evaluation of adsorptive characteristics for Indigo Carmine dye // Journal of Environmental Management. – 2009. – Vol. 90, Iss. 2. – P. 710-720.

[15] Q. Feng, Q. Lin, F. Gong, S. Sugita, M. Shoya. Adsorption of lead and mercury by rice husk ash // Journal of Colloid and Interface Science. – 2004. – Vol. 278, Iss. 1. – P. 1-8.

[16] V.C. Srivastava, I.D. Mall, I.M. Mishra. Removal of cadmium(II) and zinc(II) metal ions from binary aqueous solution by rice husk ash // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2008. – Vol. 312, Iss. 2-3. – P. 172-184.

[17] Sreepada Hegde, Vijayalaxmi Hegde. Assessment of Global Rice Production and Export Opportunity for Economic Development in Ethiopia // International Journal of Science and Research (IJSR). – 2013. – Vol. 2, Iss. 6. – P. 257-260.

[18] J.D. Martinez, T. Pineda, J.P. Lopez, M. Betancur. Assessment of the rice husk lean-combustion in a bubbling fluidized bed for the production of amorphous silica-rich ash // Energy. – 2011. – Vol. 36, Iss. 6. – P. 3846.

[19] V.R. Shelke, S.S. Bhagade, and S.A. Mandavgane. Mesoporous Silica from Rice Husk Ash // Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis. – 2010. – Vol. 5, Iss. 2. – P. 63.

[20] C. S. Prasad, K. N. Maiti, and R. Venugopal. Effect of RHA in White Ware Compo-sitions // Ceramics International. – 2001. – Vol. 27, Iss. 6. – P. 629-635.

[21] J. C. Saha, K. Diksit, and M. Bandyopadhyay. Comparative Studies for Selection of Technologies for Arsenic Removal From Drinking Water // BUET-UNU International Workshop on Technologies for Arsenic Removal from Drinking Water, Bangladesh.UNDP Sustainable Development Networking Program, Technical Session II, May 5th. – 2001. – P. 76-84.

[22] S. Siriwandena, H. Ismail, and U. S. Ishakiaku. A Comparison of White Rice Husk Ash and Silica as Filler in Ethylene-propylene-diene Terpolymer Vulcanizates // Polymer International. – 2001. – Vol. 50. – P. 707-713.

[23] Della, Viviana Possamai; Hotza, Dachamir; Junkes, Janaína Accordi and Oliveira, Antonio Pedro Novaes de. Comparative study of silica obtained from acid leaching of rice husk and the silica obtained by thermal treatment of rice husk ash // Quimica Nova. – 2006. – Vol. 29, Iss. 6. – P. 1175.

[24] Rohani Abu Bakar, Rosiyah Yahya, Seng Neon Gan. Production of High Purity Amor-phous Silica from Rice Husk // Procedia Chemistry. – 2016. – Vol. 19. – P. 189-195.

[25] Shazim Ali Memon, Muhammad Ali Shaikh, Hassan Akbar. Utilization of Rice Husk Ash as viscosity modifying agent in Self Compacting Concrete // Construction and Building Materials. – 2011. – Vol. 25, Iss. 2. – P. 1044-1048.


62

[26] M.F.M. Zain, M.N. Islam, F. Mahmud, M. Jamil. Production of rice husk ash for use in concrete as a supplementary cementitious material // Construction and Building Materials. – 2011. – Vol. 25, Iss. 2. – P. 798-805.

[27] Qi Tang, Tao Wang. Preparation of silica aerogel from rice hull ash by supercritical carbon dioxide drying // The Journal of Supercritical Fluids. – 2005. – Vol. 35, Iss. 1. – P. 91-94.

[28] Nayak J, Bera J. Preparation of silica aerogel by ambient pressure drying process using rice husk ash as raw material // Transactions of the Indian Ceramic Society. – 2009. – Vol. 68, Iss. 2. – P. 1-4.

[29] Yupeng Guo, Jingzhe Zhao, Hui Zhang, Shaofeng Yang, Jurui Qi, Zichen Wang, Hong-ding Xu. Use of rice husk-based porous carbon for adsorption of Rhodamine B from aqueous solutions // Dyes and Pigments. – 2005. – Vol. 66, Iss. 2. – P. 123-128.

[30] Halimaton Hamdan, Mohd Nazlan Mohd Muhid, Salasiah Endud, Endang Listiorini, Zainab Ramli. 29Si MAS NMR, XRD and FESEM studies of rice husk silica for the synthesis of zeolites // Journal of Non-Crystalline Solids. – 1997. – Vol. 221, Iss. 1-2. – P. 126-131.

[31] Yu-Bin Im, Rizwan Wahab, Sadia Ameen, Young-Soon Kim, O-Bong Yang, and Hyung-Shik Shin. Synthesis and Characterization of High-Purity Silica Nanosphere from Rice Husk // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. – 2011. – Vol. 11, Iss. 7. – P. 5934-5938.

[32] S. Azat., A.V. Korobeinyk, N. Meirbekov., R.B. Kozakevych, R.L.D. Whitby., Z.A. Mansurov. Nano-SiO2 from rice husk ash, synthesis and characterization // International Sym-posium "Physics and chemistry of carbon materials / nanoengineering", International Conference "Nanoenergetic materials and nanoenergy". – 2016. – P. 28-31.

[33] M.A. Hamad, I.A. Khattab. Effect of the combustion process on the structure of rice hull silica // Thermochimica Acta. – 1981. – Vol. 48, Iss. 3. – P. 343-349.

[34] R. K. Chouhan, B. Kujur, S. S. Amritphale, N. Chandra. Effect of temperature of washing of rice husk on the compressive strength of lime-rice husk silica mortar // Silicates Industriels. – 2000. – Vol. 65, Iss. 5/6. – P. 67-71.

[35] Guanyi Chen, Guiyue Du, Wenchao Ma, Beibei Yan, Zhihua Wang, Wenxue Gao. Production of amorphous rice husk ash in a 500 kW fluidized bed combustor // Fuel. – 2015. – Vol. 144. – P. 216.

[36] U. Kalapathy, A. Proctor and J. Shultz. Silicate thermal insulation material from rice hull ash // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2003. – Vol. 42, Iss. 1. – P. 46-49.

[37] Xiaoyu Ma, Bing Zhou, Wei Gao, Yuning Qu, Lili Wang, Zichen Wang, Yanchao Zhu. A recyclable method for production of pure silica from rice hull ash // Powder Technology. – 2011. – Vol. 217. – P. 497-501.

[38] Tzong-Horng Liou. Preparation and characterization of nano-structured silica from rice husk // Materials Science and Engineering: A. – 2004. – Vol. 364, Iss. 1-2. – P. 313-323.

[39] N. Yalçin, V. Sevinç. Studies on silica obtained from rice husk // Ceramics International. – 2001. – Vol. 27, Iss. 2. – P. 219-224.

[40] Samsudin Affandi, Heru Setyawan, Sugeng Winardi, Agus Purwanto, Ratna Balgis. A facile method for production of high-purity silica xerogels from bagasse ash // Advanced Powder Technology. – 2009. – Vol. 20, Iss. 5. – P. 468-472.

[41] Tzong-Horng Liou, Chun-Chen Yang. Synthesis and surface characteristics of nanosilica produced from alkali-extracted rice husk ash // Materials Science and Engineering: B. – 2011. – Vol. 176, Iss. 7. – P. 521-529.

[42] Farshid Ghorbani, Habibollah Younesi, Zahra Mehraban, Mehmet Sabri Çelik, Ali Asghar Ghoreyshi, Mansoor Anbia. Preparation and characterization of highly pure silica from sedge as agricultural waste and its utilization in the synthesis of mesoporous silica MCM-41 // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. – 2013. – Vol. 44, Iss. 5. – P. 821-828.

[43] M. Rozainee, S.P. Ngo, Arshad A. Salema, K.G. Tan. Fluidized bed combustion of rice husk to produce amorphous siliceous ash // Energy for Sustainable Development. – 2008. – Vol. 12, Iss. 1. – P. 33-42.

[44] Madhumita Sarangi, S. Bhattacharyya, and R.C. Behera. Effect of temperature on mor-phology and phase transformations of nano-crystalline silica obtained from rice husk // Phase Tran-sitions. – 2009. – Vol. 82, Iss. 5 – P. 377-386.

ISSN 1813-1107 № 3 2017

63

[45] R.V. Krishnarao, J. Subrahmanyam, T. Jagadish Kumar. Studies on the formation of black particles in rice husk silica ash // Journal of the European Ceramic Society. – 2001. – Vol. 21, Iss. 1. – P. 99-104.

[46] Ali M., Ul Haq E., Abdul Karim M., Ahmed S., Ibrahim A., Ahmad W., Baig W. Effect of leaching with 5-6 N H2SO4 on thermal kinetics of rice husk during pure silica recovery // Journal of Advanced Research. – 2016. – Vol. 7, Iss. 1. – P. 47-51.

[47] Rosario Madrid, C. A. Nogueira, F. Margarido. Production and characterisation of amor-phous silica from rice husk waste // 4th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation. – 2012. – Vol. 4. – P. 1-10.

[48] http://www.sciencedirect.com [49] K. K. Larbi: Synthesis of High Purity Silicon from Rice Husks // MSc thesis, Graduate

Department of Materials Science and Engineering, University of Toronto. – 2010. – P. 1-128. [50] Rasha M. Mohamed, Reda M. Radwan, Mohamed M. Abdel-Aziz, Magdy M. Khattab.

Electrical and thermal properties of γ-irradiated nitrile rubber/rice husk ash composites // Journal ofAppliedPolymer Science. – 2009. – Vol. 115. – P. 1495-1502.

[51] Iyenagbe B. Ugheoke, Othman Mamat. A critical assessment and new research directions of rice husk silica processing methods and properties // Maejo International Journal of Science and Technology. – 2012. – Vol. 6, Iss. 03. – P. 430-448.

[52] Natarajan. E, Ganapathy Sundaram. E. Pyrolysis of Rice Husk in a Fixed Bed Reactor // International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engi-neering. – 2009. – Vol. 3, Iss. 8. – P. 959-963.

[53] Mohd Rozainee Bin Taib. Production of amourphous silica from rice husk in fluidised bed system // Research project, Faculty of Chemical Engineering and Natural Resources Enginee-ring, University of Malaysia. – 2007. – P. 1-417.

[54] Ta Chi Luan, Tse Chuan Chou. Recovery of silica from the gasification of rice husks/coal in the presence of a pilot flame in a modified fluidized bed // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 1990. – Vol. 29, Iss. 9. – P. 1922-1927.

[55] Ning Wang, M.J.D. Low. Spectroscopic studies of carbons. XVIII. The charring of rice hulls // Materials Chemistry and Physics. – 1990. – Vol. 26, Iss. 2. – P. 117-130.

[56] K. Bogeshwaran, R. Kalaivani, Shifna Ashraf, G.N. Manikandan, George Edwin Prabhu. Production of Silica from Rice husk // International Journal of ChemTech Research. – 2014. – Vol. 6, Iss. 9. – P. 4337-4345.

[57] Chandrasekhar S., Pramada P.N., Praveen L. Effect of organic acid treatment on the properties of rice husk silica // The Journal of Materials Science. – 2005. – Vol. 40, Iss. 24. – P. 6535-6544.

[58] Concha Real, Maria D. Alcala, Jose M. Criado. Preparation of Silica from Rice Husks // Journal of the American Ceramic Society. – 1996. – Vol. 79, Iss. 8. – P. 2012-2016.

[59] U. Kalapathy, A. Proctor, J. Shultz. A simple method for production of pure silica from rice hull ash // Bioresource Technology. – 2000. – Vol. 73, Iss. 3. – P. 257-262.

[60] L. A. Zemnukhova, A. E. Panasenko, E. A. Tsoi, G. A. Fedorishcheva, N. P. Shapkin, A. P. Artem’yanov and V. Yu. Maiorov. Composition and structure of amorphous silica produced from rice husk and straw // Inorganic Materials. – 2014. – Vol. 50, Iss. 1. – P. 75-81.

[61] Da Silva J, Da Cunha C, De Carvalho F, Rodrigues Filho U, Oliveira P, Segatto Silva M. Obtaining high purity silica from rice hulls // Quimica Nova. – 2010. – Vol. 33, Iss. 4. – P. 794-797.

[62] Dongmin An, Yupeng Guo, Bo Zou, Yanchao Zhu, Zichen Wang. A study on the conse-cutive preparation of silica powders and active carbon from rice husk ash // Biomass and Bioenergy. – 2011. – Vol. 35, Iss. 3. – P. 1227-1234.

[63] Ping Lu, You-Lo Hsieh. Highly pure amorphous silica nano-disks from rice straw // Powder Technology. – 2012. – Vol. 225. – P. 149-155.

[64] Junko Umeda, Katsuyoshi Kondoh. High-purification of amorphous silica originated from rice husks by combination of polysaccharide hydrolysis and metallic impurities removal // Industrial Crops and Products. – 2010. – Vol. 32, Iss. 3. – P. 539-544.


64

[65] P. Sidheswaran, A. N. Bhat. Recovery of Amorphous Silica in Pure Form from Rice Husk // Transactions of the Indian Ceramic Society. – 1996. – Vol. 55, Iss. 4. – P. 93-96.

[66] W. L. Suchanek, R. E. Riman. Hydrothermal synthesis of advanced ceramic powders // Advances in Science and Technology. – 2006. – Vol. 45. – P. 184-193.

[67] X. W. Yu, G. H. Xu, Y. Y. Zhou, G. P. Zhao, S. N. Shang. Study of factors influencing extraction rate of white carbon black produced from rice husk // Chinese Journal of Chemical Engineering. – 1998. – Vol. 26. – P. 51-56.

[68] Hanafi Ismail, J.M Nizam, H.P.S Abdul Khalil. The effect of a compatibilizer on the mechanical properties and mass swell of white rice husk ash filled natural rubber/linear low density polyethylene blends // Polymer Testing. – 2001. – Vol. 20, Iss. 2. – P. 125-133.

[69] H. D. Rozman, M. H. Lee, R. N. Kumar, A. Abusamah and Z. A. M. Ishak. The effect of chemical modification of rice husk with glycidyl methacrylate on the mechanical and physical properties of rice husk-polystyrene composites // Journal of Wood Chemistry and Technology. – 2000. – Vol. 20, Iss. 1. – P. 93-109.

[70] S. Siriwardena, H. Ismail and U. S. Ishiaku. Effect of mixing sequence in the preparation of white rice husk ash filled polypropylene/ethylene-propylene-diene monomer blend // Polymer Testing. – 2000. – Vol. 20, Iss. 1. – P. 105-113.

[71] L. Sun, M. Xiao, P. Xiao, J. Song, W. Wang, Y. Zhang and K. Gong. A Preliminary study on rice husk filled polypropylene composite // Materials Research Society Symposium Proceedings. – 2000. – P. 661.

[72] S.K. Antiohos, V.G. Papadakis, S. Tsimas. Rice husk ash (RHA) effectiveness in cement and concrete as a function of reactive silica and fineness // Cement and Concrete Research. – 2014. – Vol. 61-62. – P. 20-27.

[73] A. M. Shazim, A. S. Muhammad and A. Hassan. Utilization of rice husk ash as viscosity modifying agent in self compacting concrete // Construction and Building Materials. – 2011. – Vol. 25, Iss. 2. – P. 1044-1048.

[74] W. Tangchirapat, R. Buranasing, C. Jaturapitakkul and P. Chindaprasirt. Influence of rice husk–bark ash on mechanical properties of concrete containing high amount of recycled aggregates // Construction and Building Materials. – 2008. – Vol. 22, Iss. 8. – P. 1812-1819.

[75] Ghassan Abood Habeeb, Hilmi Bin Mahmud. Study on properties of rice husk ash and its use as cement replacement material // Materials Research. – 2010. – Vol. 13, Iss. 2. – P. 185-190.

[76] V. I. E. Ajiwe, C. A. Okeke and F. C. Akigwe. A preliminary study of manufacture of cement from rice husk ash // Bioresource Technology. – 2000. – Vol. 73, Iss. 1. – P. 37-39.

[77] G. R. de Sensale. Effect of rice-husk ash on durability of cementitious materials // Cement and Concrete Composites. – 2010. – Vol. 32, Iss. 9. – P. 718-725.

[78] D.V. Reddy, Ph. D, P.E. Marine Durability Characteristics of Rice Husk Ash-Modified Reinforced Concrete // Fourth LACCEI International Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology. – 2006. – P. 1-10.

[79] R. Jauberthie, F. Rendell, S. Tamba, I. Cisse. Origin of the pozzolanic effect of rice husk // Construction and Building Materials. – 2000. – Vol. 14, Iss. 8. – P. 419-423.

[80] K. V. G. K. Gokhale, A. K. Dalai, M. S. Rao. Thermal characteristics of synthetic sodium zeolites prepared with silica from rice-husk ash // Journal of Thermal Analysis. – 2005. – Vol. 31, Iss. 1. – P. 33-39.

[81] D. Prasetyoko, Z. Ramli, S. Endud, H. Hamdan and B. Sulikowski. Conversion of rice husk ash into zeolite beta // Waste Management. – 2006. – Vol. 26, Iss. 10. – P. 1173-1179.

[82] J.-J. F. Saceda, R. L. de-Leon, K. Rintramee, S. Prayoonpokarach and J. Wittayakun. Properties of silica from rice husk and rice husk ash and their utilization for zeolite y synthesis // Química Nova. – 2011. – Vol. 34, Iss. 8. – P. 1394-1397.

[83] S. Chandrasekhar, P. N. Pramada and J. Majeed. Effect of calcination temperature and heating rate on the optical properties and reactivity of rice husk ash // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. – 2006. – Vol. 41, Iss. 23. – P. 7926-7933.

[84] D.D. Bui, J. Hu, P. Stroeven. Particle size effect on the strength of rice husk ash blended gap-graded Portland cement concrete // Cement and Concrete Composites. – 2005. – Vol. 27, Iss. 3. – P. 357-366.

ISSN 1813-1107 № 3 2017

65

Резюме

Ж. Е. Сартова, С. Азат, З. А. Мансуров, R. L. D. Whitby

КРЕМНИЙ ДИОКСИДІН КҮРІШ ҚАУЫЗЫНАН ӨНДІРУ ЖƏНЕ ОНЫҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ:

ƏДЕБИ ШОЛУ

Аналитикалық əдеби шолу əр түрлі əдістермен кремний диоксидін өндіру көзі ретінде күріш қауызының күлін пайдалану бойынша мақалалардан тұрады. Берілген əдеби шолуда наноөлшемді масштабтағы кремний диоксидін өндіруде қолданы-латын əдістердің негізгі кемшіліктері мен артықшылықтары қарастырылған.

Берілген əдеби шолу өңдеу əдістерінің бағыты мен зерттеу мақсатын, күріш қауызынан алынған кремний диоксидінің қолданыстары мен сипаттамаларын талдауға бағытталған. Мақалада осы бағытта кездескен үдерістерді жəне олардың ақырғы өнімнің сипаттамаларына əсерін бағалау арқылы шолу келтірілген. Берілген мақала көптеген үдерістерді біріктіреді, бұл күріш қауызынан алынған кремний диоксидінің сапасына əсер ету көзқарасы бойынша универсалды, арзан жəне оң-тайлы үдерісті анықтауға мүмкіндік береді.

Түйін сөздер: кремний диоксиді, күріш қауызы, күріш қауызының күлі.

Summary

Zh. E. Sartova, S. Azat, Z. A. Mansurov, R. L. D. Whitby

PRODUCTION OF SILICON DIOXIDE FROM RICE HUSK AND ITS APPLICATION:

REVIEW

Present analytical review describes the articles of the using of rice husks and rice husks as a source of silicon dioxide production by various methods. In this review, the main advantages and disadvantages of using these methods in the production of nanoscale silicon dioxide have been examined.

This review is an attempt to analyze the main idea of researches and the direction of processing methods, the characteristics and application of silica obtained from rice husks. The article provides the review of the literature by evaluating existing processes in this field and their influence on the characteristics of the final product. This article unites a large number of processes, which makes it possible to analyze and identify among them the most optimal, inexpensive and universal process, in terms of its effect on the quality of silicon dioxide from rice husks.

Key words: silicon dioxide, rice husk, rice husk ash.

Documents

АЗАҚСТАННЫҢ ИМИЯ ЖУРНАЛЫ2017/03/04 · вания риса, тип применяемых удобрений и климатические или географи-IS