在种植水稻的国家中,稻壳长期以来被当作农业废弃物。然而,它其实是一种获得二氧化硅的来源,因为稻壳中含有约20%的二氧化硅。研究表明可作为资源进行回收利用的是稻壳经煅烧后所得灰分中的无定形二氧化硅,它具有一定的反应活性,可用于生产泡花碱、白炭黑、硅胶等含硅化合物,也可作为硅肥用于农业生产中。因此,如何提高稻壳灰中无定形二氧化硅含量以获得高反应活性的稻壳灰对农业、工业生产都具有重要的意义。本课题主要探究了煅烧稻壳的过程中煅烧温度及煅烧时间对稻壳灰的影响,以确定稻壳的最佳煅烧条件,还研究了稻壳煅烧前对其进行预处理的必要性,并通过实验确定了预处理过程中的最佳条件,为大规模的实际生产应用提供理论依据及有效方案。本课题的主要研究成果如下:(1)稻壳灰中二氧化硅含量的测定方法:本研究在日本粮食与农业材料检验中心(FAMIC)发布的含硅肥料分析检测方法的基础上,对其中的某些步骤进行了适当精简,得到了一种可以准确测定稻壳灰中无定形二氧化硅含量的新方法。(2)煅烧稻壳的最佳条件:实验表明,稻壳在700℃下煅烧90 min左右即可煅烧完全,所得稻壳灰中可溶性二氧化硅含量可达约58.9%,再继续增加煅烧时间对稻壳灰的影响不大。此外,煅烧温度超过800℃会使稻壳灰中的二氧化硅发生晶型转变,由无定形二氧化硅转变为晶体二氧化硅而失去利用价值。(3)稻壳预处理的最佳条件:在稻壳与预处理剂的固液比为1:50的条件下,使用1%的硫酸溶液作为预处理剂,在25℃下对稻壳进行浸泡洗涤处理2.5 h后再进行煅烧,所得灰分中可溶性二氧化硅的含量可达约95.5%。且作为预处理剂的硫酸溶液可重复循环利用7次左右。