【技术实现步骤摘要】
一种煤矸石的超(亚)临界活化方法及其应用
本专利技术涉及煤矸石的活化方法及其综合利用方法，具体涉及一种超临界活化煤矸石的方法，以及涉及一种煤矸石的综合利用途径。
技术介绍
煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土，煤矸石综合排放量占原煤产量的10％～15％。煤矸石作为固、液、气三害俱全的“工业废料”，它的长期堆放占压了大量的土地，而且污染了矿区周边的水源、土壤和周围的空气，严重破坏矿区的生态环境和生态景观。煤矸石中一般以硅铝为主要成分，另外含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O3等无机物。另外，山西省平朔煤矿的煤矸石中锂、镓的含量比较高，尤其是镓的含量。经检测，本专利技术中所涉及的原料中镓的含量可达38μg/g，超出煤中镓的工业品位(30μg/g)。从煤矸石中提取硅铝的同时，回收锂镓，值得重视。目前煤矸石高附加值利用的主要方式是利用其无机组分进行有价元素提取。但由于煤矸石含有高岭石，结构晶相稳定，需要将煤矸石原料进行活化后才可利用。煤矸石的活化主要有机械活化和热活化。与机械活化相比，热活化操作简单，活化效果好而成为常用的一种方法。赵振新等在《煤...
【技术保护点】
1.一种煤矸石综合利用方法，所述方法包括：a)配置摩尔浓度为0.5‑2.0mol/L的碱液，将所述碱液与煤矸石样品按固液比1∶10‑1∶20g/ml的比例混合，搅拌，得到活化煤矸石前躯体；b)将步骤a)得到的活化煤矸石前躯体移至反应釜中，在反应温度250‑450℃和反应压力3‑30MPa的亚临界或超临界水条件下活化反应5‑10min；c)活化反应结束后进行固液分离，将固液分离得到的固体样品洗涤、干燥得到活化煤矸石样品；并将固液分离得到的滤液和洗涤液合并得到含锂溶液I；d)将步骤c)得到的活化煤矸石样品与浓度为0.5‑6mol/L的酸溶液按固液比为1∶6‑1∶15g/ml的比...
【技术特征摘要】
1.一种煤矸石综合利用方法，所述方法包括：a)配置摩尔浓度为0.5-2.0mol/L的碱液，将所述碱液与煤矸石样品按固液比1∶10-1∶20g/ml的比例混合，搅拌，得到活化煤矸石前躯体；b)将步骤a)得到的活化煤矸石前躯体移至反应釜中，在反应温度250-450℃和反应压力3-30MPa的亚临界或超临界水条件下活化反应5-10min；c)活化反应结束后进行固液分离，将固液分离得到的固体样品洗涤、干燥得到活化煤矸石样品；并将固液分离得到的滤液和洗涤液合并得到含锂溶液I；d)将步骤c)得到的活化煤矸石样品与浓度为0.5-6mol/L的酸溶液按固液比为1∶6-1∶15g/ml的比例混合反应3-8h，溶出反应物，过滤残渣，得到含铝、硅和镓的溶液II，然后将所述含铝、硅和镓的溶液II进行蒸发浓缩结晶，得到固体混合物；其中所述浓度为0.5-6mol/L的酸溶液为HCl、H2SO4和HNO3的一种或多种；其中所述过滤残渣用作制备水泥的原料；e)将步骤d)得到的固体混合物与浓度为1-2mol/L的酸溶液按固液比为1∶3-1∶6g/ml混合，在25-50℃浸取10-30min，过滤获得凝聚状硅胶和含铝和镓的溶液III，将所述凝聚状硅胶水洗，干燥制得白炭黑产品；其中所述浓度为1-2mol/L的酸溶液为HCl、H2SO4和HNO3的一种或多种；f)在室温条件下，向步骤e)得到的含铝和镓的溶液III中添加质量百分比为10％-20％的氨水，当所述溶液的pH＝6-6.5时，进行过滤，将滤渣干燥，得到氢氧化铝和氢氧化镓的混合沉淀物；g)在室温条件下，按固液比1∶15-1∶20g/ml的比例向步骤f)中得到的混合沉淀物中加入1-3mol/LNaOH溶液，碱浸0.5-1.5h，过滤除去其中的铁等杂质，得到含铝和镓的纯净溶液IV；h)向步骤g)得到的含铝和镓的纯净溶液IV中通入CO2气体，进行碳酸化处理，通气速率为40-60ml/min，当溶液的pH＝8-8.5时停止通气，分离得到大量的Al(OH)3沉淀物和含镓溶液V；i)向步骤c)得...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩丽娜，任卫国，何星星，胡江亮，常丽萍，鲍卫仁，王建成，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14
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