煤矸石酸浸除铁实验研究1.pdf

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1、第36卷第3期诧尉破求Vo1．36No．32013年3月EnvironmentalScience＆Technologynar．2013王仁祺，戴铁军，章启军，等．煤矸石酸浸除铁实验研究叨-环境科学与技术,2013，36(3)：20-23·WangRen—qi，DaiTie-jun，ZhangQi-jun，etal·Reseah。“ironremovalfromcoalgan~ebyacidleaching[J]．EnvironmentalScience＆Technology，2013，36(3)：20—2

2、3．煤矸石酸浸除铁实验研究王仁祺，戴铁军，章启军，王维，吴玉锋(北京工业大学循环经济研究院，北京100124)摘要：煤矸石已成为不容忽视的工业废弃物，以其为原料制备Sialon材料具有良好的生态效益和经济价值。煤矸石中铁含量过高将影响其煅烧粉的白度，故需将有害组分铁除去。文章在水浴加热的条件下，以盐酸为浸取液，以原子吸收光谱仪测定酸浸液中的溶铁量，逐一考察盐酸质量分数、浸出液固比、浸出温度和浸出时间对煤矸石除铁率的影响。每个因素在不同设值下平行测定3次并求其平均值，之后进一步验证最优工艺的稳定性。实验得出

3、最佳工艺条件为：盐酸质量分数20％、浸出液固比4：l、浸出温度60℃和浸出时间0．5h，在该条件下煤矸石除铁率均值达94．4％。关键词：煤矸石；铁；酸浸；除铁率中图分类号：X752文献标志码：Adoi：10．39690．issn．1003—6504．2013．03．006文章编号：1003-6504(2013)03—0020—04ResearchonIronRemovalfromCoalGanguebyAcidLeachingWANGRen-qi，DAITie-jan，ZHANGQi-jun，WANGWe

4、i，wUYu—feng(InstituteofRecycleEconomy,BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124,China)Abstract：CoalganguewasappliedasarawmaterialtopreparingusefulmaterialscalledSialon，howeveritcontainsironmataffectswhitenessofcalcinedpowder．Toremoveirontheexperimentalr

5、esearchwasconducted，Whichinvolvedacidleachingprocessusinghydrochloricacid，investigatingtheaffectingfactorssuchasconcentrationofhydrochloricacid，solid一liquidratiotemperatureanddurationofacidleaching．Theresultshowedthatundertheoptimumconditionremovalofironc

6、ouldreachashighas94．4％．Keywords：gangue；iron；acidleaching；ironremovalrate．我国是煤炭大国，据中国矿产资源网报道，我国抗蠕变性好、抗断裂等优良性能I2】，广泛应用于机械制煤炭可采储量达2040亿t，而煤炭工业的重要副产造、汽车、航空等重要领域，但传统合成Sialon的方案物煤矸石产量占到原煤总产量的15％一20％t“，由此可具有原料成本昂贵、对设备和工艺条件要求苛刻等不见我国煤矸石产生量巨大；但我国煤矸石的综合利用足，采用天然原料合成S

7、imon材料因具有原料来源状况呈现出整体利用率偏低且缺乏高附加值产品的广、成本低、工艺流程简单等优点，近些年得到了广泛特点，由此造成煤矸石大量堆积，很多煤炭资源丰富关注。而采用工业废弃物为原料制备SialontS-01更是地区甚至形成煤矸石山，大量占用土地、堵塞河流；另变废为宝、将传统经济中“资源一产品一废弃物”的线外，煤矸石是一种工业“三废”(废气、废液和废渣)俱性发展模式转变为“资源一产品一废弃物一再生资全的废弃物，对生态环境有着潜移默化的破坏作用，源一再生产品”的闭路循环发展模式的具体体现，对因此开

8、展煤矸石的综合利用，使其变废为宝成为解决于建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的保障煤炭产业可持续发展的根本途径。作用。以工业废渣煤矸石为原料制备Sialon，主要是赛隆(Sialon，silzo№)是铝和氧原子固溶到氮基于煤矸石中的主要成分中SiO和AlO。可以作为化硅里而形成的固溶体，具有耐火度高、抗氧化及腐制备Sialon的基本原料，但煤矸石中含有一定含量的蚀能力强、热膨胀系数及摩擦系数小、热震稳定性及铁，主要以氧化铁