煤矸石制取工業(yè)硅材料及資源利用最大化的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文對(duì)煤矸石中所含硅、鋁等主要成分做了提取和深度開發(fā)研究,得到了工業(yè)硅和氧化鋁等一系列高價(jià)值的終端產(chǎn)品,提高了煤矸石的利用率,增加了煤矸石的利用價(jià)值。論文研究得到以下主要結(jié)論:
　　1.煤矸石活化及鹽酸浸取法除去氧化鋁雜質(zhì)的最佳條件為:煤矸石粒度為0.15mm,煅燒溫度為780℃,煅燒時(shí)間為2h,鹽酸濃度為15％,液固比為6:1,浸溶溫度為50℃,浸溶時(shí)間為3h。鹽酸浸取氧化鋁的浸出結(jié)果是:鋁的浸取率為67.3%、鐵的浸取率為78

2、.2%、硅的浸取率為0.9%。較好地除去了生產(chǎn)工業(yè)硅的主要雜質(zhì)。浸出的鋁鹽制取的氧化鋁經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到我國氧化鋁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.煤矸石制取工業(yè)硅的工藝路線是堿溶→二氧化硅氫化→硅烷提純→硅烷分解。其中,堿溶溶出二氧化硅的最佳因素為:氫氧化鈉濃度為30%,液固比為0.8:1,浸溶溫度為100℃,浸溶時(shí)間為4h。溶出率是72.8%;二氧化硅氫化條件為在175℃及400大氣壓下,金屬鋁和氯化鋁作催化劑反應(yīng)生成;硅烷提純的條件為預(yù)

3、熱分解→水解提純→硫酸氧化法提純→4A分子篩;硅烷熱分解生成多晶硅的條件是載氣流速200l/h,硅烷濃度0.25%,分解溫度850℃,分解壓力0.35KPa。轉(zhuǎn)化為多晶硅成分為89.3%,轉(zhuǎn)化為硅粉的成分為6.2%,未轉(zhuǎn)化為4.5%。制得的硅粉達(dá)到工業(yè)硅粉硅質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。制得的多晶硅符合多晶硅質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(送審稿)三級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。
　　3.工藝過程產(chǎn)生的粗鹽可以用于氯堿工藝原料,提供副產(chǎn)品,余渣可以用作水泥原料。整個(gè)工藝過程的煤矸石