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一种掺杂煤矸石高强度陶瓷地砖及其制备工艺(GS20210

本发明的目的是提供一种掺杂煤矸石高强度陶瓷地砖及其制备工艺,以煤矸石和锅炉渣为陶瓷地砖的主要原料,用三氧化钼做催化剂,促进煤矸石和锅炉渣的二氧化硅和三氧化二铝生产莫来石,使得烧制的陶瓷地砖烧成温度较低、密度较小,抗弯强度较高。在制备过程中利用了煤矸石和锅炉渣的二氧化硅和三氧化二铝在催化剂作用下高温烧制过程形成莫来石,在陶瓷地砖烧制过程中,煤矸石和锅炉渣中所含的氧化镁、氧化钾和氧化钠可作为烧结反应的助烧剂,提供了大量液相物质,促进了原料中传质,使固溶反应完全,使固相和玻璃相充分粘结在一起。陶瓷地砖密度为1.6g/cm3,抗弯强度达到165Mpa,显气孔率低于0.5%,吸水率低于0.04%,达到了成品质轻高强度的目的。

06-11

2021

一种以复合化学激发煤矸石为原料制备煤矸石-水泥胶砂

本发明的目的在于提供一种以复合化学激发煤矸石为原料制备煤矸石-水泥胶砂试块的方法,以不同掺量和不同类型激发剂对煤矸石胶凝活性的作用,利用低温煅烧的活化固体废弃物煤矸石代替部分水泥,制备煤矸石-水泥胶砂试块。此项技术有效提高了煤矸石活性,避免了单一的活性激发方法对煤矸石的活性激发效果有限,导致其活性较低。另外,提高了煤矸石在水泥复合体系中的掺量,促进其在工业生产中得到广泛应用。鉴于废弃煤矸石的危害如此之大,开发利用煤矸石不仅具有重大的环境意义和较优的社会与经济效益,而且是实施可持续发展战略之必需。

06-10

2021

煤矸石全资源化利用的分选处理工艺(GS202106017)

煤矸石全资源化利用的分选处理工艺,包括煤炭与硫铁矿重力分选以及煤炭与灰渣粉磨浮选,将原矿一次破碎用梯形跳汰机I分选得到精煤I、中矿I和硫铁矿料;将中矿I和硫铁矿料二次破碎经梯形跳汰机II分选得到精硫铁矿I、 中矿II和尾矿I ;将中矿II精选得到精硫铁矿 II、中矿III和尾矿II ;将尾矿I和尾矿II粉磨制 成矿浆,粗选得到精矿I'和中矿I',精矿I '精选得到精矿II'和中矿II',中矿I'扫选得到最终尾渣和中矿III',将中矿II'和中矿III' 一起返回到出磨矿浆中,精矿II'精选得到浮选 精煤和中矿IV'。本发明分选产物无废弃物,硫铁 矿和煤炭均达到相应指标要求,灰渣原料中炭含 量、硫含量也满足火山灰质混合材技术指标要求, 分选加工过程中无三废排放。



06-08

2021

超临界水热合成粉煤灰沸石的方法(GS202104016)

粉煤灰合成沸石的研究已有20多年的历史,水热合成法是目前应用较为广泛的一种传统合成方法,但水热合成法存在能耗高、反应时间长、沸石转化率低以及沸石产品伴有副产物生成等缺点。碱熔融水热法是将粉煤灰与碱混合在高温(700℃上)熔融,使结晶相转变为易溶于水的硅与铝的钠盐(提高粉煤灰的利用率),在水热条件下生成沸石产物。结果表明NaOH的量不仅影响沸石的合成量,还影响沸石的类型,碱熔融法虽然可以使粉煤灰中的硅铝成分大部分转化为沸石,但该方法活化、加热搅拌时间较长,且在非密闭容器中反应时,反应体系中的水分易挥发掉。另外,其它陆续报道的合成方法还有盐热法、添加晶种法、混碱气相合成法、痕量水体系固相合成法等,但这些现有的技术普遍存在反应物混合不均匀、反应时间过长、沸石转化率低、可操作性差、产品质量不理想等缺点,实际应用价值不大。超临界水热合成法是制备金属氧化物超细微粒的一种非常有效方法。在超临界水中,固体反应物和超临界态的水接触面大,化学反应速率很高,金属氧化物的溶解度低,可在瞬间获得较高的成核率,有利于超细微粒的形成。

04-10

2021

综合提取煤矸石中硅铝铁的方法(GS202104015)

现有煤矸石、粉煤灰回收有价元素的方法,主要有两种途径,碱煅烧和酸浸出法。碱煅烧法与烧结法氧化铝生产工艺类似,稀释了原料中有价成份含量,主要能源由外界提供;酸浸法有硫酸法和盐酸法,热源利用合理,有价元素回收率有较大差异,不同的发明采用了不同的处理工艺,都注重实现过程副产物在系统内部循环使用,但存在有价元素总回收率低或产品杂质含量高等问题,且未涉及同时回收硅铝铁,经文献检索,关于高效回收煤矸石中硅铝铁的方法未见有相同的公开报道。本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种综合提取煤矸石中硅铝铁的方法。本发明与现有技术相比,具有如下优点和积极效果:①煅烧煤矸石温度选择为800±50℃,满足沸腾循环流化床的操作条件,热量用于发电和生产蒸汽,供给系统自用,同时煤矸石烧渣活性好,无欠烧和过烧现象。②活化时不加助剂,减少了反应耗热,有利于回收煤矸石热量和有价元素提取。③本发明对煤矸石中矿物含量组成无特殊要求,原料选择范围宽。④工艺选择合理,原料中硅铝铁元素能得到充分利用,综合收率高。⑤活化煤矸石经酸浸提铝铁后,硅得以富集,有利于酸浸干法生产水玻璃回收硅。⑥系统中的副产品硫酸钠、碳酸钠均用于内部循环,避免了煤矸石提硅铝铁过程中大量副产品产生而影响煤矸石综合利用产品的市场销售。

04-10

2021

以煤矸石为原料制备铝钛合金的方法(GS202104014)

煤矸石产量一般占煤总产量的15%-20%,随着大型机械化开采的推进,煤矸石产量可达50%左右,目前,我国煤矸石累计堆存50亿吨以上,除少量在水泥、烧结砖、陶粒、井下充填、提取有价元素外,大部分仍以堆存为主。因此,煤矸石的资源化利用成为了煤炭开采行业和化工资源最大化的关键环节。煤矸石主要含硅、铝,此外还含有铁、钙、钛、镁等和铅、镉、汞、砷、铬等有害重金属元素,堆存的煤矸石经日晒、雨淋、风化,会产生大量酸性或含重金属离子水,对周边地下水质造成污染;煤矸石中还含有碳、硫、氮和一些残煤等可燃物,长期堆存的煤矸石经氧化而释放热量,热量逐渐积累,当温度达到燃点时发生自燃,大量的SO2、CO、H2S等有害气体逸出,影响空气质量;另外,煤矸石堆积物在遇暴雨或持续雨水期间,还会造成坍塌、泥石流、滑坡等自然灾害。由此可见,煤矸石的资源化利用也成为了煤炭产业降低环境污染的重要手段之一,并且,在现有技术中,随着对煤矸石资源化利用的深入研究,使得煤矸石的资源化利用取得了较好的效果,如采用煤矸石进行发电、生产建筑材料、回收有价元素、回收黄铁矿、回收高岭土等资源;但是,上述资源化利用存在着能耗高、附加值低、经济效益差,进而导致煤矸石的大量化利用受到了局限性。

本发明涉及煤系固体废弃物资源化利用技术领域,是一种以煤矸石为原料制备铝钛合金的方法。为此,本研究人员通过对煤矸石的深入研究与了解,再结合电解铝技术的掌握,将煤矸石进行酸化溶解浸出处理后,使得煤矸石中的铝钛成分形成共沉淀物后,再将其耦合电解铝的技术,进而采用电解铝的装置进行电解制备铝钛合金,为煤矸石资源化综合利用技术领域以及铝钛合金制备技术领域提供了一种新思路。


04-10

2021

煤矸石酸浸渣-硫酸钠烧制低模数水玻璃副产碱残渣为原

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,是在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。由于每年国内的煤矸石的排放量较大,而对煤矸石的资源化处理工艺的消耗量相对较少,故而,对于煤矸石的处理过程大多采用的是填埋和堆放的方式,这样不仅造成了环境的破坏,而且还使得大量的化工原料资源遭受浪费。为此,有大量的研究者对煤矸石做进一步的研究和探索,将煤矸石作为原料来生产水玻璃等产品已经较为普遍,但是,在制备工艺过程中,均有大量的碱残渣的排放,进而使得在综合利用、资源化利用煤矸石的过程中产生了新的碱渣废弃物,而碱渣废弃物中由于其含有大量的碱,进而使得其难以被再度利用,并且,如果将其置于环境中堆放处理,将会导致影响土壤层的pH值,造成环境的严重污染。

基于此,本发明结合钠钙玻璃的特性以及对上述产生的碱渣做进一步的研究和探索,进而将对煤矸石资源化利用产生的碱渣作为钠钙玻璃制备的原料,进而为扩大钠钙玻璃制备时的原料来源提供了可靠的保障,并且也使得煤矸石资源化利用得到更深程度的应用,为钠钙玻璃生产与制备技术领域提供了新思路。

02-23

2021

煤矸石中高效提取铝铁钛的方法(GS202001012)

本发明涉及一种煤矸石烧渣制备无铁硫酸铝的方法,针对发热量高于8.4kJ/kg的煤矸石,提供一种煤矸石烧渣制备无铁硫酸铝的方法,将煅烧后的烟气回收热量,同时达到活化煤矸石的目的,活化渣经磁选、酸浸、中和制备无铁硫酸铝。这种方法为煤矸石生产无铁硫酸铝提供一种新的工艺技术,为无铁硫酸铝产品开辟了新的原料资源,能实现煤矸石有效高附加值的综合利用。本发明的技术方案具体包括以下步骤:(1)将煤矸石烧渣加水调浆,然后进行磁选、过滤后得到总铁含量≤1.5wt%、氧化铁与总铁质量比大于18(铝铁比)的磁选煤矸石烧渣;(2)将步骤(1)中得到的磁选煤矸石烧渣用浓硫酸进行酸浸,浓硫酸和磁选煤矸石烧渣的质量比为0.9~1.0,反应2~3h后加入相当于磁选煤矸石烧渣质量2~3倍的水,然后继续反应1~2h后,趁热过滤得到酸浸过滤液,此步骤的反应温度始终保持在90~95℃、反应过程不断搅拌并通入空气;(3)将步骤(2)中的酸浸过滤液保持温度在90~95℃、不断搅拌并通入空气的条件下加入步骤(1)中制得的磁选煤矸石烧渣,调整酸浸过滤液的pH值为3.0~3.2,然后再通过添加氢氧化铝,调整酸浸过滤液的pH值最终为3.4~3.5,实现铁的完全水解,过滤后得到无铁硫酸铝溶液,浓缩结晶后制得无铁硫酸铝。

01-08

2021

煤矸石烧渣制备无铁硫酸铝的方法(GS202001011)

本发明涉及一种煤矸石烧渣制备无铁硫酸铝的方法,针对发热量高于8.4kJ/kg的煤矸石,提供一种煤矸石烧渣制备无铁硫酸铝的方法,将煅烧后的烟气回收热量,同时达到活化煤矸石的目的,活化渣经磁选、酸浸、中和制备无铁硫酸铝。这种方法为煤矸石生产无铁硫酸铝提供一种新的工艺技术,为无铁硫酸铝产品开辟了新的原料资源,能实现煤矸石有效高附加值的综合利用。本发明与现有技术相比,具有如下优点和积极效果:①煅烧煤矸石温度选择为<900℃,既能满足循环流化床的燃烧,又不会导致煤矸石过烧而降低反应活性,热量用于生产蒸汽,供给系统自用或发电。②酸浸、中和过程中通入空气,有利于亚铁氧化成三价铁,通过调节中和液pH值,让三价铁充分水解,在加热条件下进一步转化为水合氧化铁沉淀,保证中和液残留铁符合要求。③为了实现酸浸液中铁离子的完全水解,采用磁选煤矸石和氢氧化铝的联合方式提升酸浸液pH值。

01-08

2021

高效利用高铝煤矸石的方法(GS20200110)

本发明提供一种高效利用高铝煤矸石的方法,以高铝矸石为原料,根据其自身发热量直接使用或通过循环流化床回收热量后再作提取有价元素原料,加质量浓度98%工业硫酸先进行固化,然后根据化学组成补充剩余酸,再经酸化反应、溶出过程提取酸溶物铝、铁等,酸渣直接焙烧生产白炭黑;酸溶物制备聚合硫酸铝铁和氢氧化铝(或氧化铝)产品,煅烧酸溶物尾气回收硫酸循环使用,煅烧物采用拜耳法生产氢氧化铝或氧化铝,碱渣则用于聚合硫酸铝pH值调整剂;这种方法为高铝煤矸石高效利用提供了一种新思路、新技术,煤矸石中各元素回收率高,过程无新的固废产生,必将成为未来高铝煤矸石资源化利用最为有效的途径之一。本发明具有(1)通过煤矸石固化方式,解决了高酸矸比下物料的转移及酸化反应操作问题;(2)煤矸石中有价元素提取产品设置合理,附加值高,过程无新的固废产生;(3)通过二次补充酸的方式,保证了煤矸石中酸溶物反应所需酸量,通过控制入口热源温度减少了酸化物游离酸量;(4)将碱渣用于聚合硫酸铝铁制备的pH值调整剂,不仅充分利用了碱渣中的成分,亦消除了碱渣的环境污染问题;(5)煤矸石有价元素提取过程简单,技术成熟等优势。

01-01

2020

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