油頁巖灰渣是油頁巖石在工業(yè)制油、燃燒以及發(fā)電等化工過程后產(chǎn)生的廢料。目前,我國油頁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Si02和A1203。如果直接拋棄,就會對環(huán)境造成污染和破壞。因此,選用油頁巖灰渣為原料來制備A1203和白炭黑,無論是在經(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巖灰渣制備氧化鋁和白炭黑,探索一種油頁巖灰渣綜合利用的實用方案。實驗以油頁巖灰渣為原料,在充分研究油頁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SiO2經(jīng)過一次富集的殘渣堿熔提取白炭黑的工藝路線。論文首先采用鹽酸對油頁巖灰渣進(jìn)行酸溶浸出工藝研究,得出最佳工藝條件；然后又對浸出氧化鋁之后的油頁巖灰渣提取白炭黑工藝進(jìn)行了研究,結(jié)果表明：(1)對油頁巖灰渣在700℃條件下煅燒處理有利于提高氧化鋁浸出率,煅燒時間以恒溫2h比較合適。(2)在控制酸浸溫度為90～95℃條件下,通過正交試驗分析發(fā)現(xiàn)鹽酸濃度對氧化鋁浸出率影響最大,其次依次為原料液固比、酸浸時間。最后確定提取氧化鋁最佳浸出工...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 油頁巖灰渣的來源及綜合利用
        1.1.1 油頁巖簡介
        1.1.2 油頁巖資源的綜合利用概述
        1.1.3 油頁巖灰渣的來源
        1.1.4 油頁巖灰渣的綜合利用情況概述
    1.2 氧化鋁概述
        1.2.1 氧化鋁晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 氧化鋁的生產(chǎn)方法
    1.3 白炭黑概述
        1.3.1 白炭黑的基本性質(zhì)
        1.3.2 白炭黑的生產(chǎn)方法
    1.4 課題背景和研究目的及意義
        1.4.1 課題背景
        1.4.2 課題研究目的及意義
    1.5 本課題擬解決的問題
第二章 實驗方法與內(nèi)容
    2.1 實驗方法
        2.1.1 實驗設(shè)備
        2.1.2 實驗藥品
        2.1.3 正交試驗設(shè)計
        2.1.4 單因素優(yōu)選法
    2.2 油頁巖灰渣綜合利用工藝路線
        2.2.1 油頁巖灰渣的預(yù)處理
        2.2.2 油頁巖灰渣中酸性浸取鋁
        2.2.3 除雜
        2.2.4 油頁巖石尾渣制備白炭黑
    2.3 實驗內(nèi)容
        2.3.1 實驗內(nèi)容與方案
        2.3.2 實驗檢測分析方法
第三章 油頁巖灰渣綜合利用的基礎(chǔ)研究
    3.1 原料成分分析
        3.1.1 油頁巖灰渣的XRF定性分析
        3.1.2 油頁巖灰渣的X射線衍射分析
        3.1.3 油頁巖灰渣的掃描電鏡分析
        3.1.4 油頁巖灰渣的熱重-差熱分析
    3.2 單因素優(yōu)選試驗設(shè)計
        3.2.1 煅燒溫度對Al₂O₃浸出率及鹽酸有效利用率的影響
        3.2.2 煅燒時間對Al₂O₃浸出率及鹽酸有效利用率的影響
        3.2.3 鹽酸濃度對Al₂O₃浸出率及鹽酸有效利用率的影響
        3.2.4 液固比對Al₂O₃浸出率及鹽酸有效利用率的影響
        3.2.5 溶出時間對Al₂O₃浸出率及鹽酸有效利用率的影響
    3.3 正交試驗設(shè)計
        3.3.1 正交設(shè)計的試驗安排
        3.3.2 正交表的極差分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 提高浸出效率的兩段逆流浸出工藝研究
    4.1 油頁巖灰渣兩段逆流浸出工藝
        4.1.1 連續(xù)逆流浸出工藝設(shè)計
        4.1.2 油頁巖灰渣兩段逆流浸出工藝設(shè)計
    4.2 兩段逆流浸出工藝對氧化鋁浸出率及鹽酸有效利用率的影響
        4.2.1 鹽酸濃度對Al₂O₃浸出率的影響
        4.2.2 液固比對Al₂O₃浸出率的影響
        4.2.3 溶出時間對Al₂O₃浸出率的影響
        4.2.4 兩段逆流浸出后的油頁巖殘渣成分分析
    4.3 兩段逆流浸出工藝與一次酸溶浸出工藝的比較
        4.3.1 鹽酸濃度對兩種浸出工藝的影響
        4.3.2 液固比對兩種浸出工藝的影響
        4.3.3 溶出時間對兩種浸出工藝的影響
        4.3.4 兩段逆流浸出工藝與一次酸溶浸出工藝的最佳條件對比
    4.4 浸出液制備氧化鋁及其氧化鋁制品的檢測分析
        4.4.1 氧化鋁的制備流程
        4.4.2 氧化鋁的檢測分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 油頁巖灰渣提鋁渣制備白炭黑的工藝研究
    5.1 原料分析
        5.1.1 成分分析
        5.1.2 物像分析
        5.1.3 微觀形貌分析
    5.2 堿熔法制備白炭黑的工藝流程
    5.3 白炭黑析出的粒度控制
        5.3.1 脫水時間對白炭黑粒度的影響
        5.3.2 加入分散劑對白炭黑粒度的影響
    5.4 白炭黑制品的檢測分析
        5.4.1 白炭黑的XRF檢測
        5.4.2 白炭黑的XRD檢測
        5.4.3 白炭黑的SEM檢測
        5.4.4 白炭黑的粒度分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3885288