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化学法处理油页岩渣制备白炭黑的研究

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化学法处理油页岩渣制备白炭黑的研究第2期2012年4月矿产综合利用MultipurposeUtilizationofMineralResourcesN0.2Apr.2012化学法处理油页岩渣制备白炭黑的研究薛彦辉,郭婷婷,薛真(山东科技大学化工学院,山东青岛266510)摘要:以油页岩渣为原料,分别用酸浸法和碱溶法制备了白炭黑。酸浸法主要是先用浓盐酸溶解其中的铁和铝的化合物,然后再用氢氧化钠处理剩下的残渣,得到白炭黑。而碱法与其相反,先用碱煮,将其中主要的二氧化硅和铝的化合物溶解,再用酸回收剩余的铁。试验结果表明酸法处理油页岩渣工艺的白炭黑提取率为22.1%,碱法处理油页岩渣工艺的白炭黑提取率为30.6%,碱法工艺比酸法工艺优越。进一步探讨了碱法处理油页岩渣制备白炭黑工艺的反应温度、反应时间以及碱浓度等对白炭黑提取率的影响,较佳工艺条件为:反应温度IO0~C、反应时间4.Oh、NaOH/SiO=4,该条件下白炭黑提取率可达48.5%。化学法处理油页岩渣制备白炭黑可使油页岩渣得到充分合理的利用,实现废物资源化。关键词:化学法;油页岩渣;白炭黑;碱法中图分类号:TD972文献标识码:A文章编号:1000~532(2012)02-0040-04油页岩作为一种重要的补充能源资源以其巨大的储量、丰富的综合利用层次,引起了全世界的关注。油页岩资源的主要利用方式是提炼页岩油和直接燃烧发电,但由于油页岩矿化程度很高,含油率较低,所以不管是低温干馏或燃烧发电,其废渣生成率都很高。即使以油页岩的最高含油率30%计算,干馏之后也会有70%的残渣排放,除了少量的挥发分之外,大部分是固体灰渣¨-31。而废渣的主要成分为SiO2、AI2O3、Fe2O3、MgO、CaO、SO3等。另外,还含有多种微量元素,其中不乏有毒有害元素J。因此,存在较大的环境污染等问题,如何提高油页岩灰渣的综合利用率,提高油页岩资源的附加值,是亟待解决的技术问题。1试验原理油页岩残渣中的主要造岩矿物为硅铝酸盐,另外,还有一些有机物等杂质,这些物质对白炭黑的制备是不利的,特别是有机物严重影响白炭黑的色度,因此必须进行煅烧处理,除去有机物,使油页岩渣转变为油页岩灰。煅烧后的油页岩灰与NaOH溶液在一定温度下反应,使其中的SiO和A10,转变为可溶性的Na2SiO3和NaAIO2,Fe203转变为Fe(OH),沉淀,过滤除去铁

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