油页岩灰渣综合利用工艺研究
发布时间：2024-01-25 17:58
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SiO2经过一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：(1)对油页岩灰渣在700℃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℃条件下,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...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 油页岩灰渣的来源及综合利用
1.1.1 油页岩简介
1.1.2 油页岩资源的综合利用概述
1.1.3 油页岩灰渣的来源
1.1.4 油页岩灰渣的综合利用情况概述
1.2 氧化铝概述
1.2.1 氧化铝晶体结构
1.2.2 氧化铝的生产方法
1.3 白炭黑概述
1.3.1 白炭黑的基本性质
1.3.2 白炭黑的生产方法
1.4 课题背景和研究目的及意义
1.4.1 课题背景
1.4.2 课题研究目的及意义
1.5 本课题拟解决的问题
第二章 实验方法与内容
2.1 实验方法
2.1.1 实验设备
2.1.2 实验药品
2.1.3 正交试验设计
2.1.4 单因素优选法
2.2 油页岩灰渣综合利用工艺路线
2.2.1 油页岩灰渣的预处理
2.2.2 油页岩灰渣中酸性浸取铝
2.2.3 除杂
2.2.4 油页岩石尾渣制备白炭黑
2.3 实验内容
2.3.1 实验内容与方案
2.3.2 实验检测分析方法
第三章 油页岩灰渣综合利用的基础研究
3.1 原料成分分析
3.1.1 油页岩灰渣的XRF定性分析
3.1.2 油页岩灰渣的X射线衍射分析
3.1.3 油页岩灰渣的扫描电镜分析
3.1.4 油页岩灰渣的热重-差热分析
3.2 单因素优选试验设计
3.2.1 煅烧温度对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.2.2 煅烧时间对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.2.3 盐酸浓度对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.2.4 液固比对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.2.5 溶出时间对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.3 正交试验设计
3.3.1 正交设计的试验安排
3.3.2 正交表的极差分析
3.4 本章小结
第四章 提高浸出效率的两段逆流浸出工艺研究
4.1 油页岩灰渣两段逆流浸出工艺
4.1.1 连续逆流浸出工艺设计
4.1.2 油页岩灰渣两段逆流浸出工艺设计
4.2 两段逆流浸出工艺对氧化铝浸出率及盐酸有效利用率的影响
4.2.1 盐酸浓度对Al2O3浸出率的影响
4.2.2 液固比对Al2O3浸出率的影响
4.2.3 溶出时间对Al2O3浸出率的影响
4.2.4 两段逆流浸出后的油页岩残渣成分分析
4.3 两段逆流浸出工艺与一次酸溶浸出工艺的比较
4.3.1 盐酸浓度对两种浸出工艺的影响
4.3.2 液固比对两种浸出工艺的影响
4.3.3 溶出时间对两种浸出工艺的影响
4.3.4 两段逆流浸出工艺与一次酸溶浸出工艺的最佳条件对比
4.4 浸出液制备氧化铝及其氧化铝制品的检测分析
4.4.1 氧化铝的制备流程
4.4.2 氧化铝的检测分析
4.5 本章小结
第五章 油页岩灰渣提铝渣制备白炭黑的工艺研究
5.1 原料分析
5.1.1 成分分析
5.1.2 物像分析
5.1.3 微观形貌分析
5.2 碱熔法制备白炭黑的工艺流程
5.3 白炭黑析出的粒度控制
5.3.1 脱水时间对白炭黑粒度的影响
5.3.2 加入分散剂对白炭黑粒度的影响
5.4 白炭黑制品的检测分析
5.4.1 白炭黑的XRF检测
5.4.2 白炭黑的XRD检测
5.4.3 白炭黑的SEM检测
5.4.4 白炭黑的粒度分析
5.5 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
本文编号：3885288
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 油页岩灰渣的来源及综合利用
1.1.1 油页岩简介
1.1.2 油页岩资源的综合利用概述
1.1.3 油页岩灰渣的来源
1.1.4 油页岩灰渣的综合利用情况概述
1.2 氧化铝概述
1.2.1 氧化铝晶体结构
1.2.2 氧化铝的生产方法
1.3 白炭黑概述
1.3.1 白炭黑的基本性质
1.3.2 白炭黑的生产方法
1.4 课题背景和研究目的及意义
1.4.1 课题背景
1.4.2 课题研究目的及意义
1.5 本课题拟解决的问题
第二章 实验方法与内容
2.1 实验方法
2.1.1 实验设备
2.1.2 实验药品
2.1.3 正交试验设计
2.1.4 单因素优选法
2.2 油页岩灰渣综合利用工艺路线
2.2.1 油页岩灰渣的预处理
2.2.2 油页岩灰渣中酸性浸取铝
2.2.3 除杂
2.2.4 油页岩石尾渣制备白炭黑
2.3 实验内容
2.3.1 实验内容与方案
2.3.2 实验检测分析方法
第三章 油页岩灰渣综合利用的基础研究
3.1 原料成分分析
3.1.1 油页岩灰渣的XRF定性分析
3.1.2 油页岩灰渣的X射线衍射分析
3.1.3 油页岩灰渣的扫描电镜分析
3.1.4 油页岩灰渣的热重-差热分析
3.2 单因素优选试验设计
3.2.1 煅烧温度对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.2.2 煅烧时间对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.2.3 盐酸浓度对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.2.4 液固比对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.2.5 溶出时间对Al2O3浸出率及盐酸有效利用率的影响
3.3 正交试验设计
3.3.1 正交设计的试验安排
3.3.2 正交表的极差分析
3.4 本章小结
第四章 提高浸出效率的两段逆流浸出工艺研究
4.1 油页岩灰渣两段逆流浸出工艺
4.1.1 连续逆流浸出工艺设计
4.1.2 油页岩灰渣两段逆流浸出工艺设计
4.2 两段逆流浸出工艺对氧化铝浸出率及盐酸有效利用率的影响
4.2.1 盐酸浓度对Al2O3浸出率的影响
4.2.2 液固比对Al2O3浸出率的影响
4.2.3 溶出时间对Al2O3浸出率的影响
4.2.4 两段逆流浸出后的油页岩残渣成分分析
4.3 两段逆流浸出工艺与一次酸溶浸出工艺的比较
4.3.1 盐酸浓度对两种浸出工艺的影响
4.3.2 液固比对两种浸出工艺的影响
4.3.3 溶出时间对两种浸出工艺的影响
4.3.4 两段逆流浸出工艺与一次酸溶浸出工艺的最佳条件对比
4.4 浸出液制备氧化铝及其氧化铝制品的检测分析
4.4.1 氧化铝的制备流程
4.4.2 氧化铝的检测分析
4.5 本章小结
第五章 油页岩灰渣提铝渣制备白炭黑的工艺研究
5.1 原料分析
5.1.1 成分分析
5.1.2 物像分析
5.1.3 微观形貌分析
5.2 碱熔法制备白炭黑的工艺流程
5.3 白炭黑析出的粒度控制
5.3.1 脱水时间对白炭黑粒度的影响
5.3.2 加入分散剂对白炭黑粒度的影响
5.4 白炭黑制品的检测分析
5.4.1 白炭黑的XRF检测
5.4.2 白炭黑的XRD检测
5.4.3 白炭黑的SEM检测
5.4.4 白炭黑的粒度分析
5.5 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
本文编号：3885288
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