一种煤矸石的综合利用方法

摘要

一种煤矸石的综合利用方法，先将煤矸石采用焙烧、粉碎、硫酸浸取、离心分离的方法使铝硅质成分分离，得到铝盐Al₂(SO₄)₃溶液和滤渣(SiO₂)。将滤渣加入消石灰(Ca(OH)₂)，按照Ca/Na摩尔比为1:(1.0～2.0)的比例加入烧碱(NaOH)，并采用水热蒸压法于160～180℃水热蒸压反应16～18h，合成了结晶状态良好的雪硅钙石污水处理吸附材料。将浸取的上清液Al₂(SO₄)₃溶液，复配氟化钠NaF和氢氟酸HF所形成的氟氢化钠NaHF₂，经充分搅拌反应1～1.5h，合成了冰晶石。本发明提供了利用煤矸石中的二氧化硅制备雪硅钙石污水吸附材料，利用氧化铝成分制备冰晶石的解决方案，所得材料具有良好的应用前景，达到了综合利用煤矸石制备具有较高附加值材料的目的。

主权项

一种煤矸石的综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：1)煤矸石的酸浸1.1)将煤矸石块在电热炉中煅烧，取出后在空气中急冷至室温，得到煅烧煤矸石；将煅烧煤矸石干法球磨，然后过180～200目筛，得到煤矸石细粉；1.2)向质量浓度为60～65％的浓硫酸中加入煤矸石细粉并于85～95℃恒温搅拌2～2.5h以进行酸浸，得到酸浸产物；1.3)对酸浸产物进行固液分离，固液分离后得到的清液即为硫酸铝溶液；固液分离后得到的滤渣洗涤后干燥；2)雪硅钙石吸附材料的制备2.1)将干燥后的滤渣、Ca(OH)₂和NaOH研磨混合后向其中以喷雾的方式喷洒水玻璃溶液，使研磨混合后得到的混合料旋转滚动成小球颗粒，即得到雪硅钙石反应物前驱体颗粒；其中，Ca(OH)₂中的Ca和干燥后的滤渣中SiO₂所含有的Si的摩尔比为5：6，Ca(OH)₂与NaOH的摩尔比为1:(1.0～2.0)；2.2)将雪硅钙石反应物前驱体颗粒置入反应釜中的不锈钢丝网笼屉中，于160～180℃水热隔水蒸压反应16～18h，冷却卸压后干燥即得到灰白色固体物质雪硅钙石吸附材料；3)冰晶石的制备：3.1)将氢氟酸加入到NaF中，搅拌20～30min，得到NaHF₂溶液；其中，NaF和氢氟酸中含有的HF的摩尔比为1:1；3.2)采用化学分析法确定硫酸铝溶液中Al₂(SO₄)₃的摩尔浓度，将硫酸铝溶液置于反应槽中，然后将NaHF₂水溶液加入到反应槽中的硫酸铝溶液中，于室温搅拌反应1～1.5h，使反应液中生成冰晶石沉淀物，分离出冰晶石沉淀物，接着洗涤、干燥，得到冰晶石；其中，NaHF₂与硫酸铝溶液中含有的Al₂(SO₄)₃的摩尔比为6:1。