[發明專利]一種以煤矸石為原料制備硅、鋁系列產品的方法

在審

• 申請號: 201310723080.9
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN104743560A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 金會心;丁玉龍;吳復忠;李水娥;毛小浩
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107;C01F7/50;C01B33/10;C01B33/12;C01C1/16;C01F7/30;C01F7/54
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠

技術領域

本發明涉及一種以煤矸石為原料制備硅、鋁系列產品的方法，屬于礦產資源綜合利用與冶金和化工提取技術相結合制備高附加值產品的技術領域。

背景技術

煤矸石是在煤礦開采及加工的過程中產生的固體廢棄物。我國煤矸石產量約為原煤總產量的15%-20%，積存已達70億砘，占地70KM²，且以年排放量1.5億砘的速度增長，占到了我國工業上固體廢棄物排放總量的40%以上。煤矸石的過量堆積占用了大量的土地，且在堆積過程中釋放大量的有害元素，造成了一系列的環境污染問題，煤矸石的資源綜合利用已刻不容緩。我國煤矸石的綜合利用水平與國外相比還存在很大差距，美國、英國和德國等西方國家煤矸石的總體利用率已高達90％以上，而我國這樣一個以煤炭為主要能源的國家對煤矸石的總體利用率卻不到50％，開發潛力較大。因此，根據國家節能減排、資源綜合利用的政策要求，加強對煤矸石資源化綜合利用研究，遵循發展循環經濟理念，使其廢棄物轉化為可利用資源，對節約有限的地球資源，保護人類生存環境，實現可持續發展均具有重要的意義。

煤矸石資源化綜合開發利用研究，它涉及到多學科領域的復雜系統工程。除受煤矸石資源、環境和綜合效益的制約外，還受煤矸石資源特性及其所決定的開發利用技術條件的制約，煤矸石資源的復雜性和多樣性使得開發利用技術很難具有廣泛的適應性。因此我國各地區均根據自身煤矸石的特點，尋求煤矸石綜合利用的方向。目前煤矸石的主要利用方向有：煤矸石發電；煤矸石制磚、空心砌塊、水泥輕骨料等建材；煤矸石筑路、充填采空區、塌陷區、復土造田等；煤矸石生產農肥和改良土壤；煤矸石制備陶瓷、碳化硅、4A分子篩等新型材料。由于煤矸石是煤炭開采或洗、選煤過程中產生的固體廢棄物，其與煤層成礦地質有著密切聯系，因此煤矸石具有典型的礦產資源的特性，從煤矸石的礦物組成和化學成分角度考慮，我國各地區的煤矸石具有一定的相似性，煤矸石的主要礦物組成均是以石英和高嶺石為主，其次還含有數量不等的鋁硅酸鹽礦物，如蒙脫石、伊利石、斜長石等，煤矸石中SiO₂和Al₂O₃的質量百分含量可占到60-80%，從煤矸石中回收有價元素硅和鋁并加深化工和冶金產品的開發，如生產白炭黑、氧化鋁、氫氧化鋁、硫酸鋁、結晶氯化鋁和聚合氯化鋁等，這些已成為煤矸石綜合利用研究的一個主要方向。