油頁(yè)巖灰渣綜合利用工藝研究.pdf

1、油頁(yè)巖灰渣是油頁(yè)巖石在工業(yè)制油、燃燒以及發(fā)電等化工過(guò)程后產(chǎn)生的廢料。目前，我國(guó)油頁(yè)巖灰渣中除了小部分被利用以外，大部分都被露天堆積，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。該灰渣是由幾種礦物組成的含水鋁硅鹽礦物的集合體，主要成分為SiO2和Al2O3。如果直接拋棄，就會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染和破壞。因此，選用油頁(yè)巖灰渣為原料來(lái)制備Al2O3和白炭黑，無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)、環(huán)保還是工業(yè)生產(chǎn)都有著非常重要的意義。
　　本文旨在綜合利用油頁(yè)巖灰渣制備氧化鋁和白炭黑，探索

2、一種油頁(yè)巖灰渣綜合利用的實(shí)用方案。實(shí)驗(yàn)以油頁(yè)巖灰渣為原料，在充分研究油頁(yè)巖灰渣物相組成的基礎(chǔ)上，提出首先用酸法浸出提取氧化鋁，然后再對(duì)SiO2經(jīng)過(guò)一次富集的殘?jiān)鼔A熔提取白炭黑的工藝路線。論文首先采用鹽酸對(duì)油頁(yè)巖灰渣進(jìn)行酸溶浸出工藝研究，得出最佳工藝條件;然后又對(duì)浸出氧化鋁之后的油頁(yè)巖灰渣提取白炭黑工藝進(jìn)行了研究，結(jié)果表明:
　　(1)對(duì)油頁(yè)巖灰渣在700℃條件下煅燒處理有利于提高氧化鋁浸出率，煅燒時(shí)間以恒溫2h比較合適。
　

3、　(2)在控制酸浸溫度為90～95℃條件下，通過(guò)正交試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)鹽酸濃度對(duì)氧化鋁浸出率影響最大，其次依次為原料液固比、酸浸時(shí)間。最后確定提取氧化鋁最佳浸出工藝為:鹽酸濃度7％，液固比7∶1，溶出時(shí)間2h;在此浸出工藝條件下Al2O3浸出率為50.41％，鹽酸有效利用率為50.13％。
　　(3)采用兩段逆流浸出工藝對(duì)灰渣中Al2O3進(jìn)行溶出實(shí)驗(yàn)，得到最佳工藝條件為:鹽酸濃度9％，液固比6∶1，溶出時(shí)間2.5h;在此條件下的Al2O

4、3浸出率達(dá)到73.26％，鹽酸有效利用率達(dá)到69.31％。和一次酸浸工藝比較，兩段逆流浸出工藝能夠明顯提高Al2O3浸出率和鹽酸的有效利用率。隨著鹽酸用量增加，鹽酸的有效利用率呈下降的趨勢(shì)。
　　(4)用二次浸出液制備出的Al2O3為γ-Al2O3，純度達(dá)到96.38％，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為無(wú)規(guī)則棱柱形晶體，粒徑在10～20μm之間。
　　(5)用二次浸出渣經(jīng)過(guò)Na2CO3堿熔制備的白炭黑為典型的混合晶形態(tài)，SiO2含量達(dá)到97.58