[發明專利]一種煤矸石的綜合利用方法

有效

• 申請號: 201410458497.1
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104258804A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 張超武;宋大龍;繆金良;時春輝;張利娜;王芬;周嘉維
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/30;C01B33/24;C01F7/54;B09B3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種煤矸石的綜合利用方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)煤矸石的酸浸

1.1)將煤矸石塊在電熱爐中煅燒，取出后在空氣中急冷至室溫，得到煅燒煤矸石；將煅燒煤矸石干法球磨，然后過180～200目篩，得到煤矸石細粉；

1.2)向質量濃度為60～65％的濃硫酸中加入煤矸石細粉并于85～95℃恒溫攪拌2～2.5h以進行酸浸，得到酸浸產物；

1.3)對酸浸產物進行固液分離，固液分離后得到的清液即為硫酸鋁溶液；固液分離后得到的濾渣洗滌后干燥；

2)雪硅鈣石吸附材料的制備

2.1)將干燥后的濾渣、Ca(OH)₂和NaOH研磨混合后向其中以噴霧的方式噴灑水玻璃溶液，使研磨混合后得到的混合料旋轉滾動成小球顆粒，即得到雪硅鈣石反應物前驅體顆粒；其中，Ca(OH)₂中的Ca和干燥后的濾渣中SiO₂所含有的Si的摩爾比為5：6，Ca(OH)₂與NaOH的摩爾比為1:(1.0～2.0)；

2.2)將雪硅鈣石反應物前驅體顆粒置入反應釜中的不銹鋼絲網籠屜中，于160～180℃水熱隔水蒸壓反應16～18h，冷卻卸壓后干燥即得到灰白色固體物質雪硅鈣石吸附材料；

3)冰晶石的制備：

3.1)將氫氟酸加入到NaF中，攪拌20～30min，得到NaHF₂溶液；其中，NaF和氫氟酸中含有的HF的摩爾比為1:1；

3.2)采用化學分析法確定硫酸鋁溶液中Al₂(SO₄)₃的摩爾濃度，將硫酸鋁溶液置于反應槽中，然后將NaHF₂水溶液加入到反應槽中的硫酸鋁溶液中，于室溫攪拌反應1～1.5h，使反應液中生成冰晶石沉淀物，分離出冰晶石沉淀物，接著洗滌、干燥，得到冰晶石；其中，NaHF₂與硫酸鋁溶液中含有的Al₂(SO₄)₃的摩爾比為6:1。

2.根據權利要求1所述的煤矸石的綜合利用方法，其特征在于：所述的步驟1.1)的煅燒溫度為700～750℃，煅燒時間為1.5～2h。

3.根據權利要求1所述的煤矸石的綜合利用方法，其特征在于：所述的步驟1.1)中煤矸石塊在電熱爐中煅燒前，將煤矸石塊粗磨后置于陶瓷坩堝中。

4.根據權利要求1所述的煤矸石的綜合利用方法，其特征在于：所述的步驟1.2)中向質量濃度為60～65％的濃硫酸中加入煤矸石細粉的液固比為5～5.5mL/g。

5.根據權利要求1所述的煤矸石的綜合利用方法，其特征在于：所述的步驟2.1)濾渣中的SiO₂占濾渣質量的95～98％。

6.根據權利要求1所述的煤矸石的綜合利用方法，其特征在于：所述的步驟3.1)中氫氟酸的質量濃度為25～30％。