化学法处理油页岩渣制备白炭黑的研究

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100℃、反应时间4.0h、NaOH/SiO2=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。     

新疆哈密钾长石制备白炭黑的工艺研究及其结构表征

以新疆哈密钾长石和碳酸氢铵为原料采用沉淀法制备了白炭黑.根据单因素及正交实验,确定出最佳工艺条件为:反应温度70℃,钾长石煅烧熟料溶液A质量分数8％,反应时间3h,陈化时间2h,钾长石与分散剂正丁醇用量比为1∶1.875(g∶mL).按HG/T 3061-2009标准对白炭黑进行分析,白发黑中SiO2含量为93.55％,其DBP为2.95 mL/g,比表面积为137.645 m2/g.采用XRD、SEM和TEM对白炭黑进行了微观结构表征.XRD分析表明,白炭黑具有无定型结构.SEM分析表明白炭黑颗粒表面呈现蜂窝状微孔,表面较为疏松.TEM显示白炭黑为球状粒子,平均粒径为16nm,并且其分布较为均匀.     

石棉尾矿盐浸渣制备超细白炭黑的工艺条件研究

以石棉尾矿盐浸渣为原料,通过碱浸制成偏硅酸钠溶液。向反应容器底液中同时注入偏硅酸钠和硫酸溶液,控制底液pH值稳定在7.5左右沉淀超细白炭黑。考查了超细白炭黑制备过程中偏硅酸钠浓度、反应温度、表面活性剂和电解质用量以及干燥方式对白炭黑样品性能的影响;采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪及激光粒度分析仪等对所制备白炭黑样品的形貌、物相和粒径等进行了表征。结果表明,偏硅酸钠浓度和温度对白炭黑的生成率有较大影响,醇洗能够有效控制和减少白炭黑样品的团聚现象,在最佳实验条件下制得的白炭黑样品化学结构为无定形水合二氧化硅,比表面积(BET)为102.43m2/g,白炭黑生成率达75%以上。     

沉淀法白炭黑颗粒在水介质中的解聚与分散研究

由沉淀法制备的白炭黑粉体因颗粒微细、比表面积大和表面羟基间的结合作用而形成多次团聚体,严重影响其填充补强等性能的发挥。对沉淀法白炭黑进行了颗粒聚集行为和在水介质中的解聚、分散试验研究。结果表明,采用搅拌磨对白炭黑进行湿法研磨,并添加分散剂可使白炭黑颗粒解聚并有效分散,在研磨时间1.5 h、球料比5∶1、浆体质量分数10%、分散剂用量6%等试验条件下对白炭黑解聚分散,白炭黑颗粒D50由25.2μm降为11μm。     

利用油页岩渣制备氧化铝和白炭黑

以油页岩渣为原料, 分别用酸浸法和碱溶法制备了氧化铝和白炭黑。讨论了焙烧活化作用、酸浸温度、盐酸用量以及酸浸时间等对氧化铝提取率的影响。实验结果表明, 油页岩渣不需活化可以直接采用酸浸法制备氧化铝,最佳工艺条件为: 酸浸温度100 ℃、酸浸时间2.0 h、盐酸/油页岩＝40.0 mL/15.0 g; 氧化铝提取率为90.6%, 纯度为91.7%。探讨了反应温度、反应时间以及碱浓度等对白炭黑提取率的影响,最佳工艺条件为: 反应温度100 ℃、反应时间6.0 h、NaOH浓度为6 mol/L; 白炭黑提取率为80.5%, 纯度为95.9%。灰渣剩余量不到原来的5%, 达到了油页岩渣生态化利用的目的。     

用硅藻土制备白炭黑工艺中乙烯基硅烷的作用研究

研究了以硅藻土为原料,用沉淀法制备白炭黑的工艺中,乙烯基硅烷A-151的用量对白炭黑吸油率和比表面积的影响,结果表明:改性白炭黑产品粒度分布均匀,可达纳米级,用w4的乙烯基硅烷改性所得产品具有最大的比表面积,其值为232.908m2/g,改性剂分子与白炭黑颗粒表面发生了化学吸附。     

用硅藻土制备超细白炭黑工艺中氨基硅烷的作用研究

以硅藻土为原料,用沉淀法制备白炭黑的工艺中,就氨基硅烷KH-550的用量对白炭黑吸油率和比表面积的影响进行了研究,结果表明:改性白炭黑产品粒度分布均匀,可达纳米级,用W4的氨基硅烷改性后的产品具有最大的比表面积,其值为250.184m2/g,改性剂分子与白炭黑颗粒表面发生了化学吸附.     

高铝粉煤灰酸法提铝尾渣制备超细白炭黑及应用研究

以高铝粉煤灰酸法提铝为原料,在常压下通过碱溶使原料中的Si O2转化为硅酸钠,再利用化学沉淀法,制备了超细白炭黑;采用粒度仪、白度仪、SEM、XRD等方法对制备的白炭黑进行了表征。结果表明:该白炭黑纯度高,粒度细,比表面积大,对高分子聚合物的补强效果明显。该方法工艺简单,成本低廉,既解决了尾矿堆积问题,又大大降低了白灰黑的生产成本,对白炭黑的生产具在重要指导意义。     

煤矸石制备白炭黑的试验及机理研究

以淮南煤矸石为原料,经煅烧活化、脱杂、烧碱熔硅和乙醇的作用,最后酸中和等工艺过程,制得非晶态、粒度可达纳米级的白炭黑。主要考察了煤矸石煅烧活化温度、碱用量、乙醇浓度等对白炭黑产率和性质的影响,并利用激光粒度分布测试仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对产品进行了表征。对制备过程的机理进行了分析和探讨。     

膨润土制备白炭黑的试验及机理研究

以鄂州膨润土为原料, 经硫酸活化脱杂、烧碱溶硅、电解质和乙醇的作用, 最后酸中和等工艺过程, 制得非晶态的、粒度可达纳米级的白炭黑。主要考察了膨润土活化酸浓度、酸溶时间、碱用量等对白炭黑物化性质的影响, 并利用白度颜色测定仪、激光粒度分布测试仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜等对产品进行了表征。对制备过程的机理进行了分析和探讨。     

反向共沉淀法制备3Y-ZrO2粉体的研究

以ZrOCl2·8H2为锆源,Y2O3为稳定剂,NH3·H2O为沉淀剂,PEG1000为分散剂,通过反向共沉淀法在800℃保温1h,制备出四方相含量为88%、粒径为50～70nm、分散性好的3Y-ZrO2粉体.利用DTA-TG、XRD、TEM等测试手段研究了沉淀的热处理温度对3Y-ZrO2合成效果及颗粒大小的影响和PEG1000的加入量对粉体分散效果的影响.     

利用硅灰石为原料制备纳米二氧化硅粉体

使用两种强酸为复合酸、PEG等为复合分散剂,以硅灰石为原料,用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅粉体;通过透射电镜(TEM)、荧光光谱、X射线衍射仪(XRD)和孔隙率测定仪等手段检测了产品的性能,产品颗粒为球状,平均粒径为25 nm,SiO2含量大于99%,主峰孔径为18 nm.该方法工业化生产二氧化硅粉体有明显的优点.     

利用低品位红土镍矿制备纳米二氧化硅粉体

以低品位红土镍矿碱式水热过程中产生的硅酸钠滤液为原料,采用化学沉淀法合成纳米二氧化硅粉体.考察了硫酸浓度、熟化温度、熟化时间、搅拌速度、表面活性剂PEG种类对二氧化硅粉体粒径的影响.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度分析仪对制得的二氧化硅的物相、结构、形貌和粒径进行了表征.结果表明,反应的...     

膨胀石墨的尺寸效应及其对油吸附的影响

用不同粒度的石墨在相同条件下酸化、高温膨胀，可获得膨胀倍数不同的膨胀石墨。通过扫描电镜及X射线衍射等观察膨胀石墨结构，证实在生产条件如酸氧化工艺、膨胀温度等相同时，鳞片石墨的粒度越大则膨胀倍数越高，对油的吸附性能越好。     

酸溶条件对橄榄石制备超细二氧化硅的影响

橄榄石矿物酸溶制备超细二氧化硅,原料价格低廉易得,生产工艺简单,可大大降低超细二氧化硅的生产成本,但酸溶环境对二氧化硅粒径有明显的影响.本文考察了硫酸浓度、液固比、超声分散及金属阳离子对超细二氧化硅粒径大小及分布特征的影响.结果 表明,硫酸浓度过高会导致二氧化硅颗粒的团聚;增大液固比、橄榄石酸溶的同时辅以超声分散、延长超声分散时间可显著减少二氧化硅的团聚;金属阳离子会导致二氧化硅的团聚;在硫酸浓度4 mol/L、液固比60 mL/g、酸溶时辅以超声分散可制备出平均粒径5.39 μm的超细二氧化硅.本研究为非金属矿酸法制备超细二氧化硅提供理论与技术支持.     

油页岩CFB渣对水泥胶砂性能的影响

以燃烧油页岩发电过程中产生的油页岩CFB渣为水泥掺合料，在了解油页岩CFB渣特性的基础上，探讨了掺量、细度对水泥胶砂试样需水量、力学性能的影响。结果表明：油页岩CFB渣具有较大的比表面积，颗粒形态呈不规则状。油页岩CFB渣作为掺合料替代水泥制备的胶砂试样需水量增大，强度降低。当其平均粒径达到1.29μm时，可充分发挥其填充效应，替代20%水泥可超过纯水泥胶砂试样强度。     

炉底灰—煤矸石基煤矿充填材料的制备及性能测试

为实现固体废弃物资源化利用并降低充填开采成本,以炉底灰、煤矸石为原料制备煤矿充填材料,研究了颗粒级配、充填料浆质量分数、胶凝材料质量分数对充填材料各项性能的影响,并采用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析手段对充填材料水化产物进行分析。结果表明：当煤矸石最大粒径为4.75 mm,煤矸石与炉底灰质量比为1∶1,充填料浆质量分数为77%,胶凝材料质量分数为20%时,充填材料各项性能均能满足充填开采要求。随着养护龄期增长,充填材料中的活性二氧化硅参与水化反应被消耗,钙矾石、水化氯铝酸钙、水化硅酸钙和水化硅铝酸钙凝胶生成量增加。在充填材料水化产物中,片状水化氯铝酸钙晶体与钙矾石交错生长,包裹于水化硅酸钙凝胶中,形成致密的整体,提高了充填体的单轴抗压强度。     

油页岩地下原位转化与钻采技术现状及发展趋势

我国油页岩地质资源量巨大,是潜在的油气资源,也是保证我国能源安全的重要战略资源.油页岩地下原位转化开采是油页岩工业的发展趋势.在系统收集相关资料、数据和调研的基础上,总结了国内外油页岩地下原位转化与钻采技术的发展历程,对反应热加热、传导加热、对流加热和辐射加热4类加热技术和水力压裂、地下爆破、冷冻墙、注浆帷幕和气驱止水5种储层改造技术的主要特点和发展现状做了进一步分析.针对我国油页岩储层的特点,提出了地下原位转化与钻采必须突破和采用的3大关键技术,主要包括:以复合加热、高效井下加热器和催化增效为核心的高效加热技术;以旋转导向钻进、精准测距双井导向为核心的水平井导向钻井技术;以CO2干法压裂技术、酸化压裂技术和气驱止水为核心的复合储层改造技术.以期为我国油页岩地下原位转化开采技术的研发提供指导和参考.     

煤焦油在煤泥浮选中的应用研究

从理论上分析了煤焦油用于煤泥分选的可能性,采用其馏分——洗油作为煤泥浮选的捕收剂,考察了在最佳抑制剂和分散剂用量下,洗油和仲辛醇用量不同时煤泥粒度对浮选效果的影响,结果表明:0.25～0.074mm粒级颗粒比>0.25mm粒级颗粒好浮,<0.074mm粒级颗粒的可浮性最差。