一种油页岩渣综合处理方法技术

本发明专利技术公开了一种油页岩渣综合处理方法。所述方法包括依次通过盐酸、氟硅酸和浓硫酸对油页岩渣进行的处理。本发明专利技术可获得多种固体和液体产物，工艺成本低，无废气废渣产生，高效环保，能够实现对油页岩渣的大规模、工业化处理。

【技术实现步骤摘要】
一种油页岩渣综合处理方法
本专利技术涉及油页岩渣处理方法的

技术介绍
油页岩渣是油页岩经干馏或燃烧后剩下的物质，其主要成分类似于燃煤炉渣，有一定的颗粒度、多孔性，以含量占60％左右的SiO2为主,其他成分包括Al2O3占20％左右,Fe2O3占10％左右，其它CaO、MgO、K2O、Na2O等10％左右。就目前而言,大多数油页岩灰渣的处理方式都是将其直接丢弃堆置,经过雨水淋溶或扩散后严重污染周围的水源、土地及生物,危害居民健康,其污染范围往往超过所占土地面积的数倍。同时,油页岩灰渣作为固体废弃物予以堆置,不仅占用了大量的土地资源,而且油页岩灰渣中重金属元素经富集,会造成严重的环境污染。为克服上述问题，部分现有技术开发了对油页岩渣的综合利用方法，目前我国对油页岩渣的综合利用主要有以下几种方法：一是将油页岩渣作为原料直接利用，如制备超轻质陶粒的工艺、水泥制品、轻质砖等；二是提取油页岩渣当中的非金属原料，制备沸石、分子筛等；三是制备精细化工原料，如提取水合二氧化硅用作塑料和橡胶的填充剂；四是用作农业肥料可改良土壤性质。但上述各方法均面临市场饱和、经费高、能耗大等问题，使大量油页岩渣仍然没有得到有效利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过化学处理方法对油页岩渣进行高效综合处理的方法，其可从油页岩渣中提取出有用元素，并生产偏硅酸钠、水合二氧化硅、氢氧化铁、氢氧化铝等有价化工产品，既解决了油页岩渣的环境污染问题，又使油页岩渣资源得到利用，同时可获得高附加值的化工产品。<br>本专利技术的技术方案如下：油页岩渣综合处理方法，其包括：依次通过盐酸、氟硅酸和浓硫酸对油页岩渣进行处理。其中，所述浓硫酸是指质量分数为98％或以上的硫酸。优选的，其中油页岩渣为干燥并粉碎至80-200目的油页岩渣，更优选的，所述油页岩渣为干燥并粉碎至100目的油页岩渣。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述处理包括：对所述油页岩渣经所述盐酸处理后得到的混合物进行第一固液分离，得到第一固体混合物和第一液体混合物；将所述第一固体混合物经所述氟硅酸处理后得到混合物进行第二固液分离，得到第二固体混合物和第二液体混合物；将所述第二固体混合物经所述浓硫酸处理后得到的混合物进行气固分离，得到第一混合气体和第三固体混合物；将所述第一混合气体通过吸收处理分离为第一液体产物和第一固体产物；将所述第三固体混合物在水煮后进行第三固液分离，得到第三液体混合物和第四固体混合物；将所述第三液体混合物在进行第一碱处理后进行第四固液分离，得到第四液体混合物及第二固体产物；将所述第四固体混合物在进行第二碱处理后进行第五固液分离，得到第二液体产物和固体残渣；将所述第四液体混合物进行第三碱处理后进行第六固液分离，得到第三固体产物和第三液体产物。上述方案中，所得固体残渣可进一步返回至第一步与油页岩渣混合后继续上述处理。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述处理还包括：将所述第一液体混合物进行第四碱处理，其后经第七固液分离获得第五液体混合物和第四固体产物，将所述第五液体混合物进行第五碱处理，其后经第八固液分离获得第五固体产物和第四液体产物。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述处理还包括：将所述第二液体产物通过冷凝结晶获得第六固体产物。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述处理还包括：将所述第三液体产物通过浓缩结晶获得第七固体产物。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述处理还包括：将所述第四液体产物通过浓缩结晶获得第八固体产物。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述第一固体产物为水合二氧化硅，所述第二固体产物为氢氧化铁，所述第三固体产物为氢氧化铝，所述第四固体产物为氢氧化铁，所述第五固体产物为氢氧化铝，所述第六固体产物为九水偏硅酸钠，所述第七固体产物为硫酸铵固体，所述第八固体产物氯化钙和氯化镁混合物；所述第一液体产物为氟硅酸，所述第二液体产物为硅酸钠溶液，所述第三液体产物为硫酸铵溶液，所述第四液体产物为氯化钙和氯化镁混合溶液。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述第一碱处理中调节其所在体系的pH值为3-5，所述第三碱处理中调节其所在体系的pH值为6-8，所述第四碱处理中调节其所在体系的pH值为2-6，所述第五碱处理中调节其所在体系的pH值为6-8。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述第一碱处理及所述第三碱处理中使用碱试剂氨水。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述第二碱处理中使用碱试剂氢氧化钠溶液。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述氢氧化钠溶液的浓度为30-53wt％。根据本专利技术的一些优选实施方式，第四碱处理及所述第五碱处理中使用碱试剂石灰乳液。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述石灰乳液的浓度为10-20wt％。根据本专利技术的一些优选实施方式，上述任一处理方法中，所述盐酸的浓度为4-30wt％，所述氟硅酸浓度为20-45wt％。根据本专利技术的一些优选实施方式，上述任一处理方法中，所述盐酸的处理包括：将所述油页岩渣与所述盐酸在常压下加热煮沸0.5-4小时。根据本专利技术的一些优选实施方式，上述任一处理方法中，所述氟硅酸的处理包括：将经所述盐酸处理后的油页岩渣进行固液分离，将其所得固体与所述氟硅酸进行130-150℃的加热反应。根据本专利技术的一些优选实施方式，上述任一处理方法中，所述浓硫酸的处理包括：将经所述氟硅酸处理后的油页岩渣进行固液分离，将其所得固体与所述浓硫酸在100-338℃进行反应。根据本专利技术的一些优选实施方式，上述任一处理方法中，所述油页岩渣与所述盐酸的质量比为1:0.5-1:8。根据本专利技术的一些优选实施方式，上述任一处理方法中，所述盐酸处理后的油页岩渣进行固液分离得到的固体与所述氟硅酸的固液比为1：10-1:1g/ml。根据本专利技术的一些优选实施方式，所述处理方法包括：(1)将所述油页岩渣进行干燥、粉碎，得到待综合处理的油页岩渣；(2)将步骤(1)获得油页岩渣与浓度为4-30wt％的盐酸按照质量比为1:0.5-1:8的比例混合均匀，常压下加热煮沸使其反应0.5-4小时，其后过滤分离固液，向滤液中加入石灰乳液调节pH到2-6，通过固液分离得到氢氧化铁，向剩余滤液中继续加入石灰乳液，调节pH至6-8，进一步通过固液分离得到氢氧化铝，剩余滤液经多效浓缩得到氯化钙和氯化镁的混合物；(3)向步骤(2)经首次固液分离得到的固体中加入固液比为1：10-1:1g/ml、浓度为20-45wt％的氟硅酸，在130℃-150℃的温度下进行反应，反应结束后，进行固液分离；(4)向步骤(3)分离后的固体中加入浓硫酸，在100-338℃进行反应，反应生成的气体用吸收塔吸收后得到液体和白色沉淀，其中吸收得到的液体为氟硅酸，吸收得到的白色沉淀为水合二氧化硅；向气体吸收后的残余固体中加水煮沸，经离心分离得到固体和液体；(5)向步骤(4)分离得到的固体中加入浓度为30-53wt％的氢氧化钠进行碱溶，在0.2-0.6MPa下，反应0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油页岩渣综合处理方法，其特征在于：包括：依次通过盐酸、氟硅酸和浓硫酸对油页岩渣进行处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种油页岩渣综合处理方法，其特征在于：包括：依次通过盐酸、氟硅酸和浓硫酸对油页岩渣进行处理。


2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述处理包括：对所述油页岩渣经所述盐酸处理后得到的混合物进行第一固液分离，得到第一固体混合物和第一液体混合物；将所述第一固体混合物经所述氟硅酸处理后得到混合物进行第二固液分离，得到第二固体混合物和第二液体混合物；将所述第二固体混合物经所述浓硫酸处理后得到的混合物进行气固分离，得到第一混合气体和第三固体混合物；将所述第一混合气体通过吸收处理分离为第一液体产物和第一固体产物；将所述第三固体混合物在水煮后进行第三固液分离，得到第三液体混合物和第四固体混合物；将所述第三液体混合物在进行第一碱处理后进行第四固液分离，得到第四液体混合物及第二固体产物；将所述第四固体混合物在进行第二碱处理后进行第五固液分离，得到第二液体产物和固体残渣；将所述第四液体混合物进行第三碱处理后进行第六固液分离，得到第三固体产物和第三液体产物。


3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述处理还包括：将所述第一液体混合物进行第四碱处理，其后经第七固液分离获得第五液体混合物和第四固体产物，将所述第五液体混合物进行第五碱处理，其后经第八固液分离获得第五固体产物和第四液体产物。


4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于：所述处理还包括：将所述第二液体产物通过冷凝结晶获得第六固体产物，将所述第三液体产物通过浓缩结晶获得第七固体产物，将所述第四液体产物通过浓缩结晶获得第八固体产物。


5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：所述第一液体产物为氟硅酸，所述第二液体产物为硅酸钠溶液，所述第三液体产物为硫酸铵溶液，所述第四液体产物为氯化钙和氯化镁混合溶液，所述第一固体产物为水...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛彦辉，王金风，李洪磊，李采笑，刘晓叶，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37