油页岩灰渣综合利用工艺研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文油页岩灰渣综合利用工艺研究作者姓名：程晓旭指导教师：刘宜汉副教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工程学科专业名称：冶金T程论文提交日期：2014年06月论文答辩日期：2014年06月学位授予日期：2014年月答辩委员会席：刘奎仁评阅人：盆镭霉．缸潮摹东北大学2014年6月万方数据ADissertationinNonferrousMetallurgyStudyontheTechnologyforOilShaleSlagIntegratedUtilizationbyChengXiaoxuSuperviso

2、r：AssociateProfessorLiuYihanNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：7隧蛐日期：劫f牛．6．弓D学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部

3、门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时问为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年∥学位论文作者签名：7程嗽／尥签字日期：沙‘牛，易．；D翩签名：习I盈队签字日期：助饵，∥，30万方数据东北大学硕士学位论文摘要油页岩灰渣综合利用工艺研究摘要油页岩灰渣是油页岩石在工业制油、燃烧以及发电等化工过程后产生的废料。目前，我国油页岩灰渣中除了小部分被利用以外，大部分都被露天堆积，既浪费资源又污染环境。该灰渣是由几种矿物组成的含水铝硅盐矿物的集合

4、体，主要成分为Si02和A1203。如果直接抛弃，就会对环境造成污染和破坏。因此，选用油页岩灰渣为原料来制备A1203和白炭黑，无论是在经济、环保还是工业生产都有着非常重要的意义。本文旨在综合利用油页岩灰渣制备氧化铝和白炭黑，探索一种油页岩灰渣综合利用的实用方案。实验以油页岩灰渣为原料，在充分研究油页岩灰渣物相组成的基础上，提出首先用酸法浸出提取氧化铝，然后再对Si02经过‘次富集的残渣碱熔提取白炭黑的工艺路线。论文首先采用盐酸对油页岩灰渣进行酸溶浸出工艺研究，得出最佳工艺条件；然后又对浸出氧化铝之后的油页岩灰渣提取白炭黑工艺进行了研究，结果表明：(

5、1)对油页岩灰渣在7006C条件下煅烧处理有利于提高氧化铝浸出率，煅烧时间以恒温2h比较合适。(2)在控制酸浸温度为90～95。C条件卜^，通过正交试验分析发现盐酸浓度对氧化铝浸出率影响最大，其次依次为原料液固比、酸浸时间。最后确定提取氧化铝最佳浸出工艺为：盐酸浓度7％，液固比7：l，溶出时间2h；在此浸出工艺条件下A1203浸出率为50．41％，盐酸有效利用率为50．13％。(3)采用两段逆流浸出工艺对灰渣中A1203进行溶出实验，得到最佳工艺条件为：盐酸浓度9％，液固比6：1，溶出时间2．5h；在此条件下的A1203浸出率达到73．26％，盐酸有

6、效利用率达到69．3l％。和一次酸浸工艺比较，两段逆流浸出工艺能够明显提高A1203浸出率和盐酸的有效利用率。随着盐酸用量增加，盐酸的有效利用率旱下降的趋势。(4)削二次浸出液制备出的A1203为Y．A1203，纯度达到96．38％，产品结构为无规则棱柱形晶体，粒径在10～209m之间。(5)用二次浸出渣经过Na2C03碱熔制备的白炭黑为典型的混合晶形态，Si02含量达到97．58％，白炭黑粒径大小不均，有团聚现象发生；经粒度分析得知白炭黑产品的中位粒径为11．251am。关键词：油页岩灰渣：酸溶浸出：二段逆流浸出；氧化铝；白炭黑万方数据东北大学硕士

7、学位论文AbstractStudyontheTechnologyforOilShaleSlagInteUtilizationAbstractOilshaleslagisthewastecomefromtheprocessofindustrialextractingoilfromtheshale，burningshaleasfuel，andgeneratingelectricityfromshale．Atpresent，mostofChina’Soilshaleslagisstackedinopen—airexceptforonlyasmallamou

8、ntbeingused，thisnotonlycausesenvironmentalpollutionbut