煤矸石除杂及碱融活化制取硅酸钠的实验研究

研究利用煤矸石中的硅元素制取硅酸钠,先将煤矸石粉在750 ℃下煅烧2 h,除去有机质并破坏了煤矸石中的高岭石等矿物的晶型结构,再将煅烧过的煤矸石粉在95 ℃、液固比（mL/g）为8∶1、质量分数为40%的硫酸中酸浸5 h,煤矸石煅烧粉中的铁和铝等金属杂质离子的总去除率为86.93%;还研究了碱融活化条件对硅元素溶出率的影响,获得了适宜的碱融活化条件：m（酸浸粉）∶m（碳酸钠）=1∶1.5、碱融温度为800 ℃、碱融时间为2 h。在此条件下,硅元素溶出率大于75%,最终获得了硅酸钠溶液。     

利用硫酸铝废渣生产白炭黑的工艺

利用硫酸铝废渣生产白炭黑的工艺，属于白炭黑的生产工艺。其特征在于：1）用清水将经制取硫酸铝工序后的硫酸铝废渣水洗至中性；2）用质量分数为10％～60％的碱液与经过洗涤后的硫酸铝废渣充分搅拌并在50～100℃下反应1～3h制取硅酸钠溶液；3）将制得的硅酸钠溶液过滤后加入清水使之质量分数为10％～30％；4）将上述硅酸钠溶液充分搅匀并在50～100℃条件下加入质量分数为5％～30％的稀硫酸反应1～3h，即沉析出白炭黑粗品；5）白炭黑粗品过滤后，水洗至pH=6～7，烘干、粉碎即得成品。     

蛇纹石酸浸渣制备白炭黑的工艺及其性能研究

以蛇纹石酸浸渣常压碱溶法制备的硅酸钠溶液为基础原材料,采用并流滴加法制备白炭黑,对白炭黑制备的工艺条件进行研究,并对制得的白炭黑进行表征。结果表明：白炭黑制备的优化工艺条件为二氧化硅质量分数11%,反应终点pH值8,反应温度80℃,电解质添加剂X(无机化合物)质量分数5%,搅拌速度300 r·min^-1;在此条件下制得的白炭黑的平均粒径为6.96μm,DBP吸收值为2.40 mL·g^-1,各项性能符合国家或行业标准要求。     

以富锰渣制备4A分子筛

研究了以富锰渣为原料，经过硫酸浸出、酸浸渣与碱固相高温煅烧熔融制备分子筛的工艺。以10％（质量分数）的硫酸为浸取介质，在90～100℃下反应2h，将富锰渣中锰、铁、钙、镁等可溶性物质溶出，液相中的锰用来制备硫酸锰。酸浸渣与碱固相反应，将硅铝溶出，补氢氧化铝，调整比例到4A分子筛合适的硅铝比，使溶液中各物质的量比为n（二氧化硅）／n（三氧化二铝）=2，n（水）／n（氧化钠）=28，n（氧化钠）／n（二氧化硅）=0．9。浓缩溶液至过饱和状态，在空气中冷却到30℃，再升温至90℃，恒温5h。加入氯化钠少许，放冷使之结晶。过滤并洗涤晶体至pH=9-10，于马弗炉中500℃左右煅烧1h即得4A分子筛产品。     

碱处理油页岩渣制备白炭黑的研究

以茂名油页岩渣为原料,用碱溶法生产白炭黑。碱溶法主要是先用碱溶液与原料煮沸,过滤除去铁化合物,然后再用盐酸处理滤液,最后得到白炭黑。进一步探讨了碱处理温度、碱处理时间、碱浓度、煅烧温度以及煅烧时间等对白炭黑产率的影响,较佳工艺条件为:煅烧温度900℃、煅烧时间4 h、碱处理时间3 h、碱处理温度70℃、碱处理浓度3.3 mol/L,该条件下白炭黑的产率可达16.1%。碱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。     

茂名油页岩废渣碱离解法制备白碳黑的工艺研究

以茂名油页岩渣为原料,利用碱离解法制备白炭黑。考察了碱离解温度、碱离解时间、碱浓度、原料煅烧温度和原料煅烧时间等各种因素对$i0：产品浸出率的影响规律。最佳工艺条件为：碱浓度3．3moL／L、碱离解时间3h、碱离解温度70℃、煅烧温度900℃、煅烧时间4h,该条件下白炭黑的产率可达16％,白炭黑白度为92。     

油页岩灰渣酸法制备纳米白炭黑碱浸工艺研究

以茂名油页岩灰渣为原料,采用酸法制备白炭黑,考察了碱浸条件对二氧化硅产率的影响。实验得到制取白炭黑的最佳碱浸工艺：碱浓度为3 mol/L、碱用量（氢氧化钠与二氧化硅的物质的量比）为4∶1、碱浸时间为4.0 h、碱浸温度为90 ℃。在最佳条件下,白炭黑的产率为63.79%,粒径为54 nm。制得的白炭黑符合HG/T 3061—1999《橡胶配合剂 沉淀水合二氧化硅技术条件》的要求。     

赤泥脱碱处理和有价金属钛钪提取的研究

赤泥是用碱从铝土矿中提取氧化铝后排除的固体残渣。研究了用石灰脱碱,降低赤泥对土壤的环境危害,并提取其中贵重金属的方法。赤泥脱碱的条件：氧化钙用量占赤泥质量的5％～8％,质量分数20％的石灰乳与赤泥质量比为（3～5）：1,在80～90℃浸取2h,当原赤泥粒度小于180μm时,脱碱后赤泥含总碱质量分数〈1．0％。从赤泥中提取钪、钛采用两段酸浸工艺：先用6mol／L盐酸浸取,盐酸浸出液用质量分数1％的P507萃取,在50℃时用2．0mol／L氢氧化钠溶液反萃取,钪的提取率达90％以上;再用17．1mol／L硫酸浸取,酸渣质量比为3：1,浸取温度为200℃,浸取时间为2h,钛提取率可达95％。     

从含钴废渣中回收钴

用焙烧、酸浸、沉淀、溶解法，从含钴废渣中回收钴。在600～750℃下焙烧2．5～4.5h，再用硫酸溶液和混酸（盐酸、硝酸、硫酸）溶液分别浸取4h和3h，钴浸取率可达95％以上。浸取液用硫化钠溶液沉淀，氧化剂氧化再酸溶解纯化，可获得纯度达98％的各类钴盐。     

高铝煤矸石铝硅分级提取实验研究

分级研究了热活化条件下高铝煤矸石在盐酸和氢氧化钠溶液中的铝硅溶出行为。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和比表面积测定仪（BET）对煤矸石试样做了表征分析。通过正交实验分析了反应温度、反应时间、初始酸碱浓度和固液比对热活化处理后高铝煤矸石中Al2O3和酸浸渣SiO2溶出率的影响。结果表明：酸浸溶出Al2O3反应过程中,固液质量比和酸浸时间对溶出率的影响最为显著,酸浸过程的最优工艺条件：初始盐酸质量分数为20%、酸浸温度为90 ℃、酸浸时间为2.5 h、固液质量比为1∶6,在此条件下,Al2O3的浸取率达82.95%;强碱溶解酸浸渣溶出SiO2反应过程最优工艺条件：碱溶温度为95 ℃、碱溶时间为2.0 h、NaOH质量分数为20%、固液质量比为1∶10,在此条件下SiO2溶出率为69.74%,碱溶温度和碱液浓度对溶出率的影响最为显著。