煤矸石的处理方法及从煤矸石制得的氧化硅纳米片、多孔硅酸盐材料和铁红技术

本发明专利技术公开了一种煤矸石的处理方法及从煤矸石制得的氧化硅纳米片、多孔硅酸盐材料和铁红，煤矸石的处理方法包括：将煤矸石粉碎后进行煅烧，得到层状硅酸盐矿物；将层状硅酸盐矿物按固液质量比1:5～20分散到含有酸和分散剂的水溶液中，酸将层状硅酸盐矿物中的金属离子溶出，得到悬浮液；将悬浮液置于密闭反应容器中，在100℃～240℃的温度和1MPa～7MPa的压力条件下进行水热反应2h～24h，得到混合产物；分离混合产物中的固体，对固体洗涤、干燥和粉碎，得到氧化硅纳米片；分离混合产物中的液体，进一步联产制得多孔硅酸盐材料或铁红，本发明专利技术可以通过低成本的煤矸石制得高价值、高性能的白色二氧化硅纳米片、多孔硅酸盐材料和铁红，提高煤矸石的附加值。提高煤矸石的附加值。提高煤矸石的附加值。

【技术实现步骤摘要】
煤矸石的处理方法及从煤矸石制得的氧化硅纳米片、多孔硅酸盐材料和铁红


[0001]本专利技术涉及非金属矿物深加工及纳米材料制备技术，更具体地，涉及一种煤矸石的处理方法及从煤矸石制得的氧化硅纳米片、多孔硅酸盐材料和铁红。

技术介绍

[0002]煤矸石是在产煤、洗煤过程中产生的一种大宗固体废物，占煤炭产量的15％。据不完全统计，我国煤矸石累计堆放量已经超过60亿吨，且以约5亿～8亿吨/年的排放量逐年增加。数量巨大的煤矸石固废的堆放不仅占用土地，浪费资源，而且危害生态环境和人体健康，带来严重的环境和安全隐患，亟待开发煤矸石固废资源化利用新技术。
[0003]从矿物学角度来看，煤矸石中含有以高岭石为代表的黏土矿物(如蒙脱石、伊利石、高岭石、白云母、石英、长石等)，所以煤矸石也是一种储量丰富的天然矿物资源。
[0004]近年来，从煤矸石中提取有价组分来提高其附加值受到了广泛关注。其中，从煤矸石中提取二氧化硅的现有技术，虽然得到了二氧化硅，但是无法得到白度高的纳米级二氧化硅纳米片，而且制备工艺较复杂，还会产生大量的废液(目前技术中没有涉及对废本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矸石的处理方法，其特征在于，包括以下过程：将煤矸石粉碎后进行煅烧，得到层状硅酸盐矿物；将所述层状硅酸盐矿物按固液质量比1:5～20分散到含有酸和分散剂的水溶液中，得到悬浮液；将所述悬浮液置于密闭反应容器中，在100℃～240℃的温度和1MPa～7MPa的压力条件下进行水热反应2h～24h，反应物中的酸将所述层状硅酸盐矿物中的金属离子溶出，得到混合产物；分离所述混合产物中的固体，对所述固体洗涤、干燥和粉碎，得到氧化硅纳米片；收集分离固体产物后剩余的液体，用于制备多孔硅酸盐材料和铁红。2.根据权利要求1所述的煤矸石的处理方法，其特征在于，所述煅烧的温度为400℃～800℃，时间为2h～12h；所述酸选自盐酸、硝酸、磷酸、硫酸、氨基磺酸、草酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸、抗坏血酸和苹果酸中的一种或两种以上；所述水溶液中，所述酸的氢离子的浓度为0.25mol/L～5mol/L；所述分散剂选自氮川三乙酸、谷氨酸钠、柠檬酸铵、柠檬酸钠和六偏磷酸钠中的一种或两种以上；所述水溶液中，所述分散剂的质量为所述层状硅酸盐矿物的质量的0.1％～1％；所述煤矸石中的高岭石的质量百分比大于70％。3.根据权利要求1或2所述的煤矸石的处理方法，其特征在于，还包括以下过程：分离所述混合产物中的液体，向所述液体中加入碱性金属化合物调节所述液体的pH值为4～8，向所述液体中加入金属盐调节所述液体中的金属离子组成，向所述液体中加入可溶性硅酸盐和有机胺助剂，得混合液；将所述混合液在60℃～120℃温度下进行回流加热反应2h～12h，收集固体产物；将所述固体产物在200℃～700℃温度下进行热处理1h～3h，得到多孔硅酸盐材料。4.根据权利要求3所述的煤矸石的处理方法，其特征在于，所述碱性金属化合物选自碳酸镁、氢氧化镁、氧化镁、碱式碳酸镁、氧化锌、氢氧化锌、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙和白云石中的一种或两种以上；所述碱性金属化合物的加入质量为所述液体的质量的5％～30％；所述金属盐选自氯化镁、硫酸镁、硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文波，赵文廷，郭芳，韩雷，张寰，何庆东，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：