油页岩灰渣制备高聚PACS及其净水效果的研究
油页岩残渣制备白炭黑及改性研究的开题报告
油页岩残渣制备白炭黑及改性研究的开题报告开题报告一、研究背景及意义白炭黑是一种重要的工业原材料，在橡胶、塑料、印刷墨等行业有广泛应用。
传统白炭黑的制备工艺需要高温条件下对碳黑进行氧化、硫化等处理，但是这些过程需要较高的能耗、环境污染较严重，且成本较高。
因此，研究一种新型的制备白炭黑的方法具有高度的研究价值和工业应用前景。
油页岩是一种含有丰富有机质的沉积岩，采用催化裂解及其它技术，可以将其中的有机质转化为高附加值的化学品。
同时，油页岩在热解过程中也会产生一定量的残渣。
将油页岩残渣用于制备白炭黑，不仅可以实现废弃物资源化利用，也可以降低白炭黑制备过程的成本。
因此，本研究旨在探究通过油页岩残渣制备白炭黑的方法，并对其进行改性，以提高其吸附性能、分散性等方面的性能，为制备高性能白炭黑提供一种新的途径。
二、研究内容及方案1. 油页岩残渣的制备通过催化裂解等技术，将油页岩中的有机质转化为化学品，同时产生一定量的残渣。
本研究将从油页岩提取残渣，经过物理处理后进行白炭黑制备。
2. 白炭黑的制备及性能表征利用热处理、酸洗等方法制备油页岩残渣白炭黑，并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等手段对其形态、结构等性能进行表征。
3. 白炭黑改性及性能测试采用表面改性、功能化等方法对油页岩残渣白炭黑进行改性，并利用比表面积仪、元素分析仪、红外光谱等手段对其吸附性能、分散性等进行测试，进而探究其改性效果。
三、研究计划及进度安排1. 预研阶段：收集相关文献，了解白炭黑的制备及应用现状，确定本研究的关键技术及方案，预计时间：1个月。
2. 油页岩残渣的制备阶段：收集油页岩样品并进行催化裂解试验，提取残渣并进行物理处理，预计时间：3个月。
3. 白炭黑制备及性能表征阶段：进行白炭黑的制备与表征，探究制备条件对其形态、结构等性能的影响，预计时间：4个月。
4. 白炭黑改性及性能测试阶段：对白炭黑进行功能化改性，并测试其吸附性能、分散性等性能，预计时间：4个月。
利用油页岩渣制备水泥胶凝材料的实验研究
中图分类号 ： Ｑ１７ Ｔ ７
文献标识码 ： Ａ
油页岩是一种重要的能源矿产。我国油页岩查 明资源量 ３５ 得到 的不大于 １０目的油 页岩渣盛 装在试样包装袋里 待用 ， １× ０ 留在
１ ， ０ ｔ预测资源量 ４２ ０ ０ ， ５ ×１ ｔ居世界第 四位 ， 主要 分布在吉林 、 筛子上面的倒 回球磨机 中继续磨 细。将磨细 的 １０目的油 页岩渣 ０
１ 实验 １ １ 油 页岩渣 的性质 ．
进 行 ７ｄ 压 强 度 测试 。 油 页 岩渣 含 量 不 变 ， 变氧 化 钙 的 含 量 ， 抗 改
养护 ７ｄ ２ 和 ８ｄ后进行强度测试 。
油页岩渣外观呈土黄色 ， 堆积密度 ９ ０ｋ ／ ３主要造岩矿 物 ２ 结果 与讨 论 ０ ｇ ｍ ， 为硅 铝 酸 盐 ， 中 Ｓ 其 ｉ ０２主 要 以石 英 形 式 存 在 ， ｌ ３主 要 以 ２ １ 油页岩 渣作为 生料 的可行性 Ａ２ ０ ． １２ ．ຫໍສະໝຸດ 实 验 方 法 一
步探 索。表 ２中对 比 １２ ３号样 品的抗压强度 ， 中 ３号样 品 ，， 其
１ ２． 以油 页岩 渣 作 为 水 泥 生 料 ． １
强度较 高 ， 明生料配合 比例较为合适 。在 以后制备 过程 中， 说 要
表 ２ 油 页岩 渣 作 为 水 泥 生料 ７ｄ抗压 强度 测 试 结 果
利 用油 页 岩渣 制 备水 泥胶 凝材 料 的 实验研 究
傅 岳龙
摘
赵 增 迎
要 ： 讨 了利 用 油 页岩 渣 制 备 水 泥 的 配 方 ， 别 对 油 页 岩 渣 作 为 水 泥 生 料 以及 水 泥 熟 料 填 料 的 力 学性 能进 行 了 实 探 分
油页岩灰渣合成P型沸石及对Co^(2+)吸附性研究
第40卷第5期2021年5月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.40㊀No.5May,2021油页岩灰渣合成P 型沸石及对Co 2+吸附性研究赵㊀雯,李函霏,吴㊀畏(东北大学冶金学院资源与环境系,沈阳㊀110006)摘要:以油页岩灰渣为研究对象,采用碱熔-水热合成法合成P 型沸石,研究了灰碱比㊁碱熔温度㊁水热温度㊁NaCl 添加量等条件对合成P 型沸石的影响,并利用制备的P 型沸石进行了对Co 2+的吸附性能试验,结果表明,NaCl 的添加有利于沸石合成,而灰碱比㊁碱熔温度㊁水热温度的提高不利于沸石合成㊂油页岩灰渣与P 型沸石对废水中Co 2+的去除率都随着吸附剂投加量的增加而呈上升趋势㊂P 型沸石对Co 2+的吸附性能优于油页岩灰渣㊂并且随着Co 2+溶液初始浓度的增加,P 型沸石对Co 2+的去除率逐步递减㊂关键词:油页岩灰渣;碱熔法;P 型沸石;Co 2+;吸附中图分类号:TE662㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2021)05-1720-08Synthesis of P-Type Zeolite from Oil Shale Ash and Its Adsorption to Co 2+ZHAO Wen ,LI Hanfei ,WU Wei(Department of Resources and Environment,School of Metallurgy,Northeastern University,Shenyang 110006,China)Abstract :The thesis takes oil shale ash as the research object,adopts alkali fusion-hydrothermal synthesis method to synthesize P-type zeolite,and studies the influence of ash-alkali ratio,alkali fusion temperature,hydrothermal temperature,NaCl addition amount,and other conditions on the synthesis of P-type zeolite.And using the prepared P-type zeolite to carry out the Co 2+adsorption experiment.The results show that the addition of NaCl is beneficial to the synthesis of zeolite,while the increase in the ash-alkali ratio,alkali fusion temperature,and hydrothermal temperature is not conducive to the synthesis of zeolite.The removal rate of Co 2+in wastewater by oil shale ash and P-type zeolite shows an upward trend with the increase of adsorbent dosage.The adsorption performance of P-type zeolite for Co 2+is better than that of oil shale ash.And with the increase of the initial concentration of Co 2+solution,the removal rate of Co 2+by P-type zeolite gradually decreases.Key words :oil shale ash;alkali fusion method;P-type zeolite;Co 2+;adsorption收稿日期:2020-12-21;修订日期:2021-03-15作者简介:赵㊀雯(1996 ),女,硕士研究生㊂主要从事油页岩相关的研究㊂E-mail:1368336473@通信作者:吴㊀畏,副教授㊂E-mail:wuwei@ 0㊀引㊀言油页岩又称油母页岩,外观呈褐色泥岩状,是一种高灰分固体可燃泥质岩[1]㊂我国的油页岩储量丰富,主要用于干馏制备页岩油,该过程中会产生大量灰渣㊂灰渣长期堆放时,不仅占用大量土地资源,还会因溶淋而污染周边环境[2]㊂因此开发及拓展油页岩灰渣的高效利用技术与途径成为当务之急[1]㊂目前,油页岩灰渣主要用于水泥生产㊁制备氧化铝和白炭黑㊁烧制陶粒及净化废水等领域[3],其中,利用油页岩灰渣制备分子筛技术受到学者们的广泛关注㊂分子筛,由于具有复杂的孔道结构㊁较大的比表面积等特性,广泛应用于吸附分离领域,对其需求量逐年递增[4]㊂分子筛根据骨架结构的不同,主要分为NaA㊁NaX㊁NaP㊁NaY 型㊂其中,NaP 沸石分子筛理想晶胞组成为Na 6Al 6Si 10O 32㊃12H 2O,由于具有斜碱沸石骨架结构,其吸附能力较好[5]㊂化工原料合成沸石法是起源最早㊁工艺最成熟㊁应用最为普遍的方法㊂但是原料来源少㊁成本较高,制约了沸石在各领域的广泛应用[6]㊂而干馏后的油页岩灰渣的主要成分为SiO 2㊁Al 2O 3[7],满足沸石合成需要,适宜合成沸石㊂采用廉价的油页岩㊀第5期赵㊀雯等:油页岩灰渣合成P型沸石及对Co2+吸附性研究1721灰渣作为原料,用于合成沸石,不但可以解决原料不足的问题,同时还可以降低合成沸石的生产成本,实现油页岩灰渣的循环利用,解决油页岩干馏灰渣堆存所带来的环境问题,具有深远的社会意义[8]㊂Shawabkeh[9]以油页岩为原料,采用水热合成法制备沸石,目的是去除水溶液中的Cu2+㊂任涛[10]通过水热合成法制备出P型㊁X型沸石,并探究其对有机污染物亚甲基蓝的吸附性㊂于忻邑等[11]以新疆油页岩干馏灰渣为原料,通过碱熔水热合成法制备了HZSM分子筛㊂水热合成法存在油页岩灰渣中SiO2㊁Al2O3难以用碱直接溶解的问题㊂在借鉴前期研究成果基础上,在原有水热合成工艺前增加了碱熔处理工艺,高温碱熔是一种破坏难溶硅铝矿物的常见方法[12]㊂油页岩灰渣与NaOH在碱熔状态下会发生反应,将难溶物质转变为可溶性物质㊂受到前期研究的启发[13],在碱熔过程中通过进一步加入NaCl助剂,研究油页岩灰渣在NaOH和NaCl作用下的碱熔反应,以期提高P型沸石结晶度㊂本文研究了利用油页岩灰合成P型沸石时,操作条件灰碱比㊁碱熔温度㊁水热温度㊁NaCl添加量等对合成P型沸石的影响,并进行了P型沸石对Co2+吸附性评估试验研究㊂通过沸石吸附含Co2+废水,达到以废治废的效果,在减少环境污染的同时,产生一定的经济效益[14]㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料及预处理以抚顺油页岩干馏灰渣为原料,经粉碎㊁研磨后,筛选出粒径小于100目(150μm)的颗粒物作为研究对象㊂油页岩灰渣的主要化学成分见表1(利用ZSX100e型X射线荧光光谱对所用原料的主要化学成分进行了测定)㊂由表1可知,原料中主要成分为硅㊁铝,其中SiO2/Al2O3的质量比约为9ʒ1,还有一定量的碳以及钾㊁铁㊁钙㊁镁㊁钛等氧化物㊂油页岩灰渣酸洗后的主要化学成分见表2㊂由表2可知,原料中其他元素多以氧化物的形式存在,酸洗可去除杂质矿物,Al2O3也有部分溶出,同时SiO2纯度提升,使得SiO2/Al2O3的质量比约为11ʒ1㊂表1㊀油页岩灰渣的主要化学成分Table1㊀Main chemical composition of oil shale ashProject Mass fraction/%SiO2C Al2O3K2O Fe2O3MgO P2O5CaO MnO TiO2Other Oil shale raw material73.5410.308.07 2.12 1.49 1.45 1.330.550.490.390.27表2㊀油页岩灰渣酸洗后的主要化学成分Table2㊀Main chemical composition of oil shale ash after picklingProject Mass fraction/%SiO2C Al2O3K2O Fe2O3MgO P2O5CaO MnO TiO2Other Pickling oil shale78.55 5.527.20 2.020.870.92 1.270.240.420.39 2.601.2㊀试验方法及步骤1.2.1㊀沸石合成操作步骤制备沸石时,依次按酸洗㊁碱熔㊁水热合成共三个步骤进行,具体操作步骤如下:(1)酸洗:将浓度为2%(质量分数)的盐酸与油页岩灰渣,按照液固比3ʒ1(mL/g)进行混合,在90ħ水浴中,恒温搅拌1h㊂酸洗后灰渣用去离子水反复洗涤至中性,于105ħ干燥箱中烘干,备用㊂(2)碱熔:将酸洗后灰渣与NaOH按质量比混合㊁充分研磨㊂利用马弗炉在600ħ条件下对混合物进行2h焙烧,实施碱熔㊂(3)水热合成反应(晶化):经碱熔处理后产物,加入50mL去离子水调配成水溶液,在60ħ恒温条件下,搅拌2h后,移入聚四氟乙烯反应釜中进行水热合成反应㊂反应温度为100ħ,反应时间为10h㊂反应结束后,反应产物经过滤㊁洗涤至中性,烘干后即可制得P型沸石㊂1.2.2㊀合成路线图图1为1.2.1节中沸石合成步骤的技术路线图㊂1722㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷图1㊀P型沸石的合成步骤Fig.1㊀Synthetic procedure of P-type zeolite1.2.3㊀P型沸石吸附性能评估方法采用静态吸附法,通过P型沸石对Co2+的去除率测定,评估其吸附性能㊂测试时,预先配制含Co2+浓度为200mg/L的溶液,取30mL溶液装入50mL离心管中并置于试管架上,称取0.02g㊁0.05g㊁0.10g㊁0.20g㊁0.30g㊁0.40g的P型沸石和油页岩灰渣,分别加入模拟废水样中,在室温条件下,以200r/min的速度振荡1h后,离心分离,取水样上层清液,用原子吸收分光度光度计法测量吸附前后水样中Co2+的浓度变化,通过对比,评估油页岩灰渣及P型沸石对Co2+的吸附性能㊂1.3㊀测试仪器本研究主要采用下列仪器对所制备的P型沸石微观结构进行必要分析和表征:(1)P型沸石的存在形态:X-射线衍射(日本岛津有限公司,XRD-7000);(2)P型沸石的表面形貌:扫描电子显微镜SEM(北京欧波同光学技术有限公司,ZEISS EVO18);(3)P型沸石孔隙结构及比表面积测定:全自动比表面积及孔径分析仪PET(美国安东帕康塔, NOVAtouchTM);另外,水样中Co2+的浓度采用Z-2300火焰原子吸收光谱仪AAS(日本日立公司,Z-2300)进行测定㊂2㊀结果与讨论2.1㊀碱熔处理对油页岩合成P型沸石的影响首先考察了碱熔对水热产物的影响,按4ʒ3(质量比)将页岩灰渣与NaOH均匀混合,经600ħ焙烧,进行碱熔反应㊂表3是碱熔产物主要化学成分分析㊂碱熔后进行水合处理,水热产物与未添加NaOH的页岩灰水热产物的组分进行对比分析㊂图2是油页岩灰渣和碱熔产物的XRD谱㊂表3㊀碱熔产物主要化学成分Table3㊀Main chemical composition of alkali fusion productsProject Mass fraction/%SiO2C Al2O3K2O Fe2O3MgO CaO TiO2 Alkali fusion product17.68 1.85 1.75 1.970.840.920.240.39油页岩灰渣的主要物相形态为石英(SiO2)和氧化铝(Al2O3)㊂由表3可知,SiO2和Al2O3含量减少,这一现象考虑为灰渣与碱在高温煅烧时分解成为硅酸钠和铝酸钠,进而在水热过程中生成了Na2Al6Si10O32所致[14]㊂通过对比可以发现,同在600ħ下烧结处理,未进行碱熔处理的油页岩灰渣,虽经水热处理,在组分上没有特殊变化,而油页岩灰渣与碱在高温焙烧时,其水热产物中生成具有硅铝酸钠物相结构的物质(Na2Al6Si10O32),这些为进一步形成P型沸石提供了必要的骨架结构㊂由此可见,碱熔处理为油页岩灰渣合成P型沸石提供了可能㊂进一步调查碱熔条件对水热产物的影响发现,在试验恒定碱熔温度为600ħ,煅烧时间为2h,灰渣用量为3g的条件下,分别调整NaOH添加量为2g㊁3g㊁4g㊁5g㊁6g,对合成沸石进行碱熔处理,碱熔产物均在第5期赵㊀雯等:油页岩灰渣合成P 型沸石及对Co 2+吸附性研究1723㊀100ħ下水热合成10h,通过XRD 谱对产物进行物相分析和对比,图3为不同NaOH 添加量下水热产物的XRD 谱㊂图2㊀油页岩灰渣和碱熔产物的XRD 谱Fig.2㊀XRD patterns of oil shale ash and alkali fusion product 由图3可知,碱熔处理过程中,NaOH 添加量对水热产物具有决定性影响㊂当NaOH 添加量较少(灰碱比大于3ʒ3)时,只有石英(SiO 2)特征衍射峰,没有具有硅铝酸钠物相结构的物质(Na 2Al 6Si 10O 32)特征衍射峰;随着NaOH 添加量的增加,水热产物中石英特征衍射峰逐渐消失,取而代之的是形成了硅铝酸钠特征衍射峰㊂这一结果表明,碱熔过程中,反应体系中NaOH 添加量的增加,提升了灰渣中硅源和铝源的溶解度,油页岩灰渣与碱在高温焙烧下分解成为硅酸钠和铝酸钠,进而逐渐生成硅铝酸钠Na 2Al 6Si 10O 32[15],在试验条件范围内,所有水合产物中,均未能检出P 型沸石㊂为了进一步调查灰碱比对最终水热产物的影响,在恒定NaOH 添加量为5g 的前提下,依次改变油页岩灰渣使用量分别为2g㊁3g㊁4g㊁5g,并在碱熔温度为600ħ下煅烧2h㊂碱熔产物经100ħ水热处理后,进行组分分析,从而考察灰碱比对产物的影响㊂图4为不同灰碱比下水热产物的XRD 谱㊂由图4可知,当灰碱比大于4ʒ5时,水热产物当中只有石英特征衍射峰㊂当灰碱比介于3ʒ6与3ʒ4之间时,产物中以Na 2Al 6Si 10O 32为主,这与图3所示结果相吻合㊂当灰碱比介于2ʒ5与3ʒ6之间时,分别在2θ=12.46ʎ㊁17.66ʎ㊁21.67ʎ㊁28.10ʎ㊁33.38ʎ出现了P 型沸石XRD 衍射峰[16]㊂这一结果证明,碱熔时碱的添加量充足,能够为P 型沸石合成提供足够的钠,这是利用碱熔加水热生成P 型沸石的最基本条件㊂当NaOH 添加量不足,提供的Na +含量低,水热产物只能形成含有Na +的中间过渡体硅铝酸盐㊂当灰碱比大于4ʒ5,即NaOH 添加量严重不足时,Na +含量过低,无法形成硅铝酸盐㊂图3㊀不同NaOH 添加量下水热产物的XRD 谱Fig.3㊀XRD patterns of hydrothermal products at different NaOHadditions 图4㊀不同灰碱比下水热产物的XRD 谱Fig.4㊀XRD patterns of hydrothermal products at different ash-alkali ratios 2.2㊀碱熔温度对油页岩合成P 型沸石的影响在证明灰碱比为2ʒ5时可以生成P 型沸石的基础上,进一步考察了碱熔温度对P 型沸石合成的影响㊂1724㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷图5㊀不同碱熔温度下水热产物的XRD 谱Fig.5㊀XRD patterns of hydrothermal products at different alkali fusion temperatures 灰碱比恒定为2ʒ5,调整碱熔温度分别为500ħ㊁600ħ㊁700ħ㊁800ħ㊁900ħ,碱熔产物同样在100ħ下水热反应2h,对水热产物进行XRD 分析,结果如图5所示㊂由图5可知,当温度低于等于700ħ时,水热产物均以P 型沸石为主㊂当温度超过700ħ时,产物中几乎没有检测到P 型沸石㊂从而表明,碱熔温度对P 型沸石的形成具有重要的影响,适度控制碱熔温度在500~700ħ温度范围时,可以顺利合成P 型沸石㊂当碱熔温度过高,超过800ħ时,由于油页岩灰与碱混合物表面出现烧僵现象,融盐表面被惰性壳体所包裹,无法溶于水中参与水热合成反应,从而难以形成P 型沸石㊂这一现象在对高温下碱熔产物进行表面形貌观察时得以验证㊂2.3㊀水热温度对油页岩合成P 型沸石的影响控制碱熔条件恒定,即灰碱比2ʒ5,碱熔温度700ħ条件下,通过调整水热温度分别为80ħ㊁100ħ㊁120ħ㊁140ħ,进一步考察了水热合成过程中,水热温度对油页岩灰渣合成P 型沸石的影响㊂图6是水热温度分别为80ħ㊁100ħ㊁120ħ㊁140ħ时水热产物的XRD 谱㊂由图6可知,水热温度对P 型沸石的生成影响较大㊂当温度较低,低于100ħ时,水热过程中无法形成P 型沸石㊂而当温度过高,即大于120ħ时,同样也无法获得P 型沸石㊂P 型沸石仅在水热温度为100~120ħ内得以形成㊂2.4㊀NaCl 添加量对油页岩合成P 型沸石的影响鉴于上述研究结果,碱熔原料中必须有充足的Na +,才能确保最终产物形成P 型沸石,原料中Na +的多少,对P 型沸石的形成起到决定作用,同时Cl -能够极化硅铝酸跟离子的水化层,使得NaCl 的加入能够缩短晶化诱导期,继而提高反应速率[17]㊂尝试在碱熔原料当中,通过补充NaCl 的方式,考察对P 型沸石合成的影响,试验时恒定碱熔温度为700ħ,碱熔时间为2h,油页岩灰用量恒定为2g,NaOH 与NaCl 总量恒定为5g 的前提下,调整NaOH /NaCl 的摩尔比分别为4ʒ1㊁2ʒ1㊁4ʒ3㊁1ʒ1,开展碱熔㊁水热合成P 型沸石试验研究,水热产物的XRD 谱如图7所示㊂图6㊀不同水热温度下水热产物的XRD 谱Fig.6㊀XRD patterns of hydrothermal products at different hydrothermaltemperatures 图7㊀不同摩尔比NaOH 和NaCl 混合物的XRD 谱Fig.7㊀XRD patterns of NaOH and NaCl mixtures at different molar ratios㊀㊀由图7可知,当NaOH /NaCl 的摩尔比分别为4ʒ3㊁1ʒ1时,水热产物中以P 型沸石为主㊂而当NaOH 与NaCl 比值大于4ʒ3时,产物中未能检出P 型沸石,由此可见,NaCl 的引入对P 型沸石的形成产生了一定影响㊂由于NaOH 与NaCl 总量恒定为5g,因此碱熔原料中Na +会随NaOH /NaCl 的摩尔比发生变化,由于NaOH 分子量为40,NaCl 分子量为58,NaOH /NaCl 的摩尔比越大,Na +越多,理论上越有利于P 型沸石形成㊂第5期赵㊀雯等:油页岩灰渣合成P 型沸石及对Co 2+吸附性研究1725㊀反之,NaOH /NaCl 的摩尔比越小,原料中Na +相应减少,灰碱比相应增大,越不利于P 型沸石形成㊂由此可见,原料中引入NaCl 时,NaCl 起到替代NaOH 的作用,同样可以合成P 型沸石,但鉴于NaCl 分子量大于NaOH,为保证P 型沸石形成,NaCl 添加量应足够大,确保原料中有足够的Na +提供,以满足P 型沸石形成时对Na +的需求㊂2.5㊀SEM 与BET 表征进一步利用SEM 分析,对碱熔㊁水热条件下所合成的P 型沸石表面形貌进行了观察,并与油页岩灰渣进行了对比,如图8所示㊂由图8可知,油页岩灰渣表面有一定的规则颗粒,呈现出层状结构,孔隙较小㊂而合成的P 型沸石呈现出明显的蜂窝状孔洞㊁孔穴等形态㊂可初步推断合成的P 型沸石比油页岩灰渣具有更好的吸附性能㊂在对油页岩灰渣和P 型沸石表面进行分析时,利用比表面积分析仪对油页岩灰渣及P 型沸石表面特性分析,结果如表4所示㊂由表4可知,油页岩灰渣的比表面积为3.273m 2㊃g -1,而合成P 型沸石的比表面积为23.331m 2㊃g -1㊂制备出的P 型沸石比表面积较油页岩灰渣提高了约7倍㊂P 型沸石的晶体结构是由硅(铝)氧四面体连成三维的格架,格架中有各种大小不同的空穴和通道具有很大的开放性,因此其具有较大的比表面积㊂上述分析结果表明,P 型沸石理论上具有较好的微孔结构,可作为吸附剂处理废水㊂图8㊀油页岩灰渣与P 型沸石的SEM 照片Fig.8㊀SEM images of oil shale ash and P-type zeolite表4㊀油页岩渣与P 型沸石的结构特征Table 4㊀Structure characterization of oil shale ash and P-type zeoliteSample Specific surface /(m 2㊃g -1)Average pore size /nm Pore volume /(cm 3㊃g -1)Oil shale ash 3.273 2.600.005P-type zeolite 23.331 2.440.0262.6㊀P 型沸石对Co 2+的吸附性能分析图9㊀吸附剂用量对Co 2+去除率的影响Fig.9㊀Effect of adsorbent dosage on Co 2+removal rate将浓度为2%的盐酸与油页岩灰渣酸洗,将酸洗后的灰渣与碱按灰碱比2ʒ5混合(NaOH /NaCl 的摩尔比为1ʒ1),在700ħ下对混合物进行2h 焙烧,实施碱熔㊂在反应温度100ħ㊁反应时间10h 的水热条件下合成P 型沸石㊂并以此作为吸附剂,开展了对含Co 2+废水的处理试验㊂试验时,每次Co 2+废水浓度为200mg /L,吸附时间恒定为1h,调整P 型沸石及灰渣投加量分别为0.02~0.20g 时,开展单因素变量对比试验㊂图9是油页岩灰渣及P 型沸石在不同吸附剂投加量下对Co 2+去除率影响的曲线图㊂从图中可以看出,P 型沸石对Co 2+具有较好的去除性能,最大去除率可以达到97.85%㊂P 型沸石吸附能力受吸附剂投加量的影响,当吸附剂投加量为0.02~0.20g 时,Co 2+去除率随P1726㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷型沸石用量的增加而提高,当P 型沸石用量增加至0.20~0.40g 范围时,Co 2+去除率基本持平,表明此时废水中待处理的Co 2+含量相对较少,过量吸附剂的添加对进一步去除Co 2+效果不明显㊂另一方面,油页岩灰渣对Co 2+也有一定吸附性,但吸附性能有限,最大去除率仅为50.78%,加工成P 型沸石之后,其吸附性能可以提高约2倍㊂2.7㊀P 型沸石用量对Co 2+的吸附性能影响为考察P 型沸石用量与对Co 2+的吸附能力之间的关系,在其他条件不变的情况下,依次调整吸附剂投加量分别为0.02g㊁0.05g㊁0.10g㊁0.20g㊁0.30g㊁0.40g,考察P 型沸石用量对Co 2+的吸附性能影响,试验结果如图10所示㊂由图10所示结果可以看出,在试验条件范围内,随着吸附剂投加量的增加,Co 2+去除率呈抛物线上升趋势,吸附剂投加量与去除率呈正相关趋势,并在吸附剂投加量最大值0.40g 时获得Co 2+去除率最大值约为97.85%,此外还可以发现,当P 型沸石用量低于0.20g 时,单位质量吸附剂吸附量下降速度快,去除率呈指数上升趋势㊂而当吸附剂投加量超过0.20g 时,去除率上升迟缓㊂从而表明,此时溶液中残余的可被吸附的Co 2+浓度相对较低,进一步增加吸附剂使用量,对提升Co 2+去除率效果不明显,即在Co 2+浓度相对较低时,利用P 型沸石对其进行去除相对困难㊂由此可知,P 型沸石对Co 2+具有较好的吸附性能,尤其是Co 2+浓度相对较高时,少量P 型沸石即可实现95%的去除率㊂2.8㊀溶液初始浓度对Co 2+的吸附性能影响在恒定吸附剂投加量为0.10g 的条件下,依次调整初始浓度分别为25mg /L㊁50mg /L㊁100mg /L㊁150mg /L㊁200mg /L㊁300mg /L 的Co 2+溶液,考察溶液初始浓度对Co 2+的吸附影响,结果如图11所示㊂从图11可以看出,随着Co 2+溶液初始浓度的增加,P 型沸石对Co 2+的去除率逐步递减,而吸附量逐步递增,即Co 2+溶液初始浓度与去除率呈负相关趋势,与去除量呈正比线性关系㊂出现这种现象是因为一定量的P 型沸石所具有的吸附能力有限,初始浓度较低时,吸附位点充足,吸附量提升,去除率相对较高㊂而当浓度较高时,吸附位点很快趋近饱和,持续吸附能力衰弱,导致去除率下降㊂图10㊀P 型沸石用量对Co 2+去除率的影响Fig.10㊀Effect of P-type zeolite dosage on Co 2+removal rate 图11㊀溶液初始浓度对Co 2+去除率的影响Fig.11㊀Effect of initial concentration of solution on Co 2+removal rate 3㊀结㊀论(1)油页岩灰渣合成P 型沸石具有可行性,通过研究灰碱比㊁碱熔温度㊁水热温度㊁NaCl 添加量等条件对合成P 型沸石的影响,发现增大NaCl 添加量有利于合成沸石,灰碱比㊁碱熔温度㊁水热温度的提高不利于合成沸石㊂(2)油页岩灰渣与P 型沸石对废水中Co 2+的去除率随着吸附剂投加量的增加而呈上升趋势㊂P 型沸石对Co 2+的吸附性能优于油页岩灰渣㊂(3)油页岩灰渣合成的P 型沸石可适用于处理含Co 2+废水㊂吸附剂投加量与去除率呈正相关趋势,Co 2+溶液初始浓度与去除率呈负相关趋势㊂㊀第5期赵㊀雯等:油页岩灰渣合成P型沸石及对Co2+吸附性研究1727参考文献[1]㊀陆㊀佳,王㊀欣,刘㊀伟,等.油页岩灰合成NaP沸石对沼液中氮磷吸附性能的研究[J].化学工程师,2018,32(1):7-10+37.LU J,WANG X,LIU W,et al.Study on adsorption of nitrogen and phosphorus from biogas slurry by NaP zeolite synthesized from oil shale ash[J].Chemical Engineer,2018,32(1):7-10+37(in Chinese).[2]㊀SHAWABKEH R,AL-HARAHSHEH A,HAMI M,et al.Conversion of oil shale ash into zeolite for cadmium and lead removal from wastewater[J].Fuel,2004,83(7/8):981-985.[3]㊀张宏森.以油页岩工业固体废物为原料制备铀吸附材料的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2016:12-13.ZHANG H S.Study on the conversion oil shale industrial solid wastes into uranium adsorbents[D].Harbin:Harbin Engineering University, 2016:12-13(in Chinese).[4]㊀白书霞.油页岩灰制备沸石分子筛及其对重金属镉吸附性能研究[D].北京:中国矿业大学(北京),2019:16-17.BAI S X.Zeolites synthesized from oil shale ash and the adsorption properties to heavy metal cadmium[D].Beijing:China University of Mining &Technology,Beijing,2019:16-17(in Chinese).[5]㊀朱龙凤.沸石分子筛的绿色合成新路线[D].长春:吉林大学,2014:5-7.ZHU L F.Green novel routes for synthesis of zeolites[D].Changchun:Jilin University,2014:5-7(in 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改性油页岩灰渣处理近岸高盐度重金属废水的性能研究
当代化工研究Modem Chemical Research125 2021•门环境工程改性油页岩灰渣处理近岸高盐度重金属废水的性能研究*孔馨初1冯威2*(1.吉林大学地球科学学院吉林1300612.吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室吉林130021)摘耍：高盐废水中若含有重金属元素，含盐重金属废水中成分复杂，重金属离子会与其发生反应，生成各种复杂的化合物，使废水中毒性成倍增加.作为一种重要的补充资源，油页岩的储量巨大且其开采量也巨大，产生的油页岩灰渣作为一种工业危险固体废物，因其疏松多孔和孔隙率高的特性，使其具有重要的利用价值.本文以吉林桦甸油页岩发电厂产生的油页岩灰渣作为主要原料，对其进行酸碱改性，得到酸或碱改性油页岩灰渣吸附剂，并研究了其吸附高盐度废水中Pb"重金属离子的性能.关键词：重金属离子；油页岩灰渣；吸附剂中国方类号：TQ423.2 文献标识码：AStudy on the Performance of Modified Oil Shale Ash in the Treatment of Heavy MetalWastewater with High Salinity Near ShoreKong Xinchu1,Feng Wei2*(1.College of E arth Sciences,Jilin University,Jilin,1300612.K ey Lab of Groundwater Resources and Environment,Ministry of Education,Jilin University,Jilin,130021)Abstracts When the high-salt wastewater contains heavy metal elements,the complex components in the salt-containing heavy metal wastewater are mutagenic,causing heavy metal ions to react with it,resulting in a variety of c omplex p ollutants,the toxicity is doubled,and the higher the salinity,the higher The more difficult it is to treat salt and heavy metal wastewater As an important supplementary resource,oil shale has huge reserves and its mining volume is also huge.As a kind of i ndustrial hazardous solid waste,the oil shale ash produced has important utilization value, and the oil shale ash produced is important due to its loose,porous and high porosity characteristics.In this paper,the oil shale ash produced by the Huadian oil shale p ower p lant in Jilin Province was used as the main raw material,and the acid-base modified oil s hale ash was modified to obtain the acid or alkali modified oil shale ash adsorbent,and its adsorption of h igh salt was studied.The p erformance cfPb2"heavy metal ions in waste water Key words：heavy metal ions\oil shale slag；adsorbent引言陆地和海洋之间存在一个过渡地带，即为海岸带。
碱对掺杂油页岩灰渣高水充填材料性能的影响研究
碱对掺杂油页岩灰渣高水充填材料性能的影响研究
随着石油开采的不断发展，油页岩灰渣成为一种大量产生的废弃物。
为了减轻环境污染，利用油页岩灰渣来开发高性能充填材料已成为一个热门研究方向。
本文旨在研究碱对
掺杂油页岩灰渣高水充填材料性能的影响，以期为探索更优质的充填材料提供理论参考。
实验方法：将不同质量分数的NaOH加入油页岩灰渣中，制备出4种掺杂油页岩灰渣料。
然后使用不同质量分数的水将掺杂油页岩灰渣料制成高水充填材料，对其性能进行研究。
实验结果表明，随着NaOH掺量的增加，掺杂油页岩灰渣料的活性物质含量增加，导致高水充填材料的流动性降低。
同时，随着水添加量的增加，高水充填材料的密度和抗压强
度增大，但其剪切强度和流动性均逐渐降低。
当NaOH掺量为2%、水添加量为100%时，高
水充填材料密度为1.92 g/cm³，抗压强度为32.1 MPa，剪切强度为3.5 MPa，流动性最佳。
综上，本研究结果指出，使用油页岩灰渣制备高水充填材料时可适当掺入NaOH，增加活性物质含量，提高抗压强度和密度；同时，在充填过程中添加足够的水则可增加密度和
抗压强度，但需要注意流动度的控制。
本研究成果可以为油页岩灰渣的高效利用和充填材
料的开发提供实验依据。
油页岩灰渣制备高聚PACS及其净水效果的研究
油页岩灰渣制备高聚PACS及其净水效果的研究张巍巍;管爱武;肖健;刘明;石薇薇【摘要】在800℃下用酸溶-微湿空气法从抚顺油页岩灰中提取γ-Al2O3.经铝酸钙、硫酸钠聚合,制得高聚PACS絮凝剂.结果表明,聚合的最佳条件为:铝酸钙投加量18 g,聚合时间12 h,盐酸投加量20％.当PACS投加量为40 mg/L、盐基度为65％、原水pH值7.5、SO42-/Al3+摩尔比15％时,净水效果达到最佳,符合水处理剂聚合氯化铝国家标准(GB/T 22627-2014)的要求.实验制备的PACS的净水效果优于市售PAC.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)003【总页数】5页(P605-609)【关键词】油页岩灰渣;γ-Al2O3;高聚聚硫氯化铝;净水剂【作者】张巍巍;管爱武;肖健;刘明;石薇薇【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;中国石油抚顺石化分公司合成洗涤剂厂,辽宁抚顺113004;中国石油抚顺石化分公司石油一厂,辽宁抚顺113004;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TQ203油页岩为腐泥煤类，是含有可燃有机质的低热值化石沉积岩，属不可再生的非常规化石能源。
我国的油页岩资源十分丰富，居世界第四位。
主要分布在吉林、辽宁、广东等省[1-4]。
综合开发、利用油页岩对于缓解我国能源短缺、维持经济的健康、可持续发展有重大的现实意义[5]。
但油页岩炼制的灰渣大多通过填埋的方式处理，既占用了大量的土地，又严重污染了环境。
抚顺油页岩灰渣中以SiO2、Al2O3为主，二者约占灰渣总量的81.31%，具有较好的活性[6-8]。
因此，提高油页岩灰渣的综合利用率，不仅可减少对环境的污染，还可变废为宝创造出经济效益。
聚硫氯化铝(PACS)是向PAC絮凝剂中引入S2-，其可有效改善絮凝剂的水解聚合形态[9]，是一种优质高效的无机高分子絮凝剂[10-11]。
油页岩灰渣酸法制备聚合氯化铝的酸溶工艺研究
油页岩灰渣酸法制备聚合氯化铝的酸溶工艺研究牛显春;余梅;周建敏;罗媚;谭丽泉【摘要】以油页岩灰渣为原料,采用酸法制备聚合氯化铝,考察了酸溶条件对产品的铝浸出率与盐基度的影响.制备聚合氯化铝的最佳酸溶条件为:酸的质量分数22％,酸量比n(Al2O3)/n(HCl)为1∶13,酸溶温度125℃,酸溶时间3h.此条件下,铝浸出率为73.65％,制备的液体聚合氯化铝的盐基度为77.51％.所制聚合氯化铝符合国家标准(GB 15892-2003)中Ⅰ类液体一等品标准.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2016(042)002【总页数】4页(P22-24,78)【关键词】油页岩灰渣;聚合氯化铝;酸溶法;浸出率【作者】牛显春;余梅;周建敏;罗媚;谭丽泉【作者单位】广东石油化工学院广东茂名525000;广东石油化工学院广东茂名525000;广东石油化工学院广东茂名525000;广东石油化工学院广东茂名525000;广东石油化工学院广东茂名525000【正文语种】中文聚合氯化铝(PAC)又称碱式氯化铝，是一种高效无机高分子絮凝剂，以其具有絮凝沉降速度快、除浊效果好、对水中有机物去除效率高、适应性强、能保持水质pH 值稳定、无毒、廉价等优点，广泛应用于饮用水及污水的处理。
油页岩作为一种接替能源以其储量巨大越来越为人们所重视，油页岩主要用于提炼页岩油、直接燃烧发电。
燃烧后产生大量的油页岩灰，一是其堆放占用了大量土地，二是灰渣中含有的重金属元素、微量放射性元素等经过雨水淋溶后严重污染水源、土地及周围动植物。
因此，如何提高油页岩灰的综合利用率，是亟待解决的技术问题。
本研究采用酸溶法由油页岩灰渣制备PAC。
1.1 实验原料与仪器油页岩灰渣来源于广东茂名露天矿废渣堆放场，其主要成分见表1，其他实验原料：浓盐酸，氢氧化钠，均为分析纯。
实验仪器：HJ-6型多头磁力加热搅拌器，SX2-2.5-10型马弗炉，DHG-9077A型电热恒温鼓风干燥箱，HH-S1型单孔数显恒温油浴锅，铂金坩埚，WSB-2型白度计。
油页岩灰渣合成沸石及其对Cr(Ⅵ)的吸附研究
油页岩灰渣合成沸石及其对Cr(Ⅵ)的吸附研究金烈;谭丽泉;余梅;周建敏;黄敏;黎英上【摘要】以油页岩灰渣为原料采用碱融-水热合成法于不同条件下合成了沸石.利用扫描电镜以及比表面积分析仪揭示了合成沸石的表面形貌、比表面积及孔径大小,并研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附特性.实验结果表明,以m(氢氧化钠)∶m(油页岩灰渣)=2∶1、n(H2O)∶n(Na2O)=40、室温陈化6h后晶化得到的沸石对铬(Ⅵ)的吸附效果最好.通过SEM及BET分析可以发现,在此条件下合成的沸石颗粒表面更加疏松,出现了更多的孔道,因此有利于对铬(Ⅵ)的吸附,且该吸附过程符合Freundlich 等温吸附方程.%Zeolites were synthesized by NaOH fusion-hydrothermal synthesis under different conditions with oil shale ash as raw material.The morphology,surface structure and average pore size of product were characterized by scanning electron microscope(SEM) and surface area ana lyzer.Its adsorption ability to Cr(Ⅵ)was also studied.The experimental results showed that the best adsorption effect of Cr(Ⅵ) can be obtained when the mass fraction of sodium hydroxide to shale ash was 2∶1,n(H2O) ∶n (Na2O) =40 and crystallization of zeol ite after aging 6 h at room temperature.The results of SEM and BET indicated that under those conditions,the surface of the zeolite was looser and there were more channels.Therefore,it made its adsorption of Cr(Ⅵ) easier.This adsorption process was in conformity with the isothermal adsorption equation of Freundlich.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2018(050)005【总页数】4页(P50-53)【关键词】油页岩灰渣;沸石;Cr(Ⅵ)【作者】金烈;谭丽泉;余梅;周建敏;黄敏;黎英上【作者单位】广东石油化工学院,广东茂名525000;广东石油化工学院,广东茂名525000;广东石油化工学院,广东茂名525000;广东石油化工学院,广东茂名525000;广东石油化工学院,广东茂名525000;广东石油化工学院,广东茂名525000【正文语种】中文【中图分类】TQ136.11油页岩是一种新型的能源替代产品，并且由于储量丰富而备受关注，其主要用于提炼页岩油和直接燃烧发电。
碱对掺杂油页岩灰渣高水充填材料性能的影响研究
碱对掺杂油页岩灰渣高水充填材料性能的影响研究
该研究旨在探讨碱对掺杂油页岩灰渣高水充填材料性能的影响。
在此研究中，我们选择了油页岩灰渣作为研究对象，并以其为基础材料制备了高水充填材料。
通过添加不同类型和不同浓度的碱溶液来研究碱对高水充填材料性能的影响。
本文将对研究方法、实验结果和结论进行详细介绍。
我们收集了油页岩灰渣样品，并对其进行初步处理和分析。
利用X射线荧光光谱仪（XRF）和扫描电子显微镜（SEM）对灰渣样品的化学成分和微观形貌进行了表征。
根据分析结果，我们得出了灰渣样品的主要成分和形态特征。
在实验中，我们制备了一系列不同组成的高水充填材料，包括掺杂不同类型和不同浓度的碱溶液。
为了研究碱对高水充填材料性能的影响，我们使用了多种测试方法。
我们对材料的物理性质进行了测试，包括压缩强度、抗压变形、吸水性和耐久性等指标。
我们对材料的微观结构进行了表征，如孔隙结构、晶体形态和颗粒大小等。
实验结果显示，添加碱溶液可以显著改善高水充填材料的性能。
在物理性质方面，碱的加入增强了材料的压缩强度和抗压变形能力，并且降低了吸水性。
在微观结构方面，碱的加入改善了材料的孔隙结构，使得材料更加致密，并且减小了晶体的颗粒大小。
本研究对碱对掺杂油页岩灰渣高水充填材料性能的影响进行了深入研究。
通过实验结果的分析，我们得出了碱对材料性能的改善作用，并对其机理进行了探讨。
这些研究结果对于进一步优化高水充填材料的制备工艺和工程应用具有重要的参考意义。
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应用化工
第 ４８卷
ＳＬ５０２Ｎ型分析 天 平；ＥＳ３０Ａ型 温 控 加 热 磁 力 搅 拌 器；ＸＺ０１０１ 型 浊 度 仪；ＮＷＴＸ１３Ａ 型 马 弗 炉； ＦＷ１００型高速万能粉碎机；微湿空气装置，自制。 １．２ ＰＡＣＳ制备 １．２．１ 油页岩灰渣的处理 将油页岩灰渣敲碎，用 高速万能粉碎机研磨，过 １００目筛。称取 ５００ｇ灰 渣于坩埚中，放到马弗炉中 ７５０℃焙烧 ３ｈ，得到灰 白色 的 灰 渣，过 ２００目 筛。 其 主 要 成 分 为 ＳｉＯ２、 Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３ 等氧化 物。 油 页 岩 灰 渣 主 要 发 生 了 如 下反应：
摘 要：在 ８００℃下用酸溶微湿空气法从抚顺油页岩灰中提取 γＡｌ２Ｏ３。经铝酸钙、硫酸钠聚合，制得高聚 ＰＡＣＳ 絮凝剂。结果表明，聚合的最佳条件为：铝酸钙投加量 １８ｇ，聚合时间 １２ｈ，盐酸投加量 ２０％。当 ＰＡＣＳ投加量为 ４０ｍｇ／Ｌ、盐基度为 ６５％、原水 ｐＨ值 ７．５、ＳＯ４２－／Ａｌ３＋摩尔比 １５％时，净水效果达到最佳，符合水处理剂聚合氯化铝 国家标准（ＧＢ／Ｔ２２６２７—２０１４）的要求。实验制备的 ＰＡＣＳ的净水效果优于市售 ＰＡＣ。 关键词：油页岩灰渣；γＡ１２Ｏ３；高聚聚硫氯化铝；净水剂 中图分类号：ＴＱ２０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０３－０６０５－０５
３．Ｎｏ．１Ｒｅｆｉｎｅｒｙ，ＦｕｓｈｕｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｆｕｓｈｕｎ１１３００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：γＡｌ２Ｏ３ ｗａｓｅｘｔｒａｃｔｅｄｆｒｏｍ Ｆｕｓｈｕｎｓｈａｌｅｏｉｌａｓｈｂｙａｃｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｔ８００℃．Ｈｉｇｈｐｏｌｙ ＰＡＣＳｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｃａｌｃｉｕｍ ａｌｕｍｉｎａｔｅａｎｄｓｏｄｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｃａｌｃｉｕｍ ａｌｕｍｉｎａｔｅａｎｄｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃａｃｉｄｗａｓ １８ｇａｎｄ２０％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｔｉｍｅｗａｓ１２ｈ．ＷｈｅｎｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆＰＡＣＳｉｓ４０ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅｏｆｓａｌｔｉｓ６５％，ｔｈｅｐＨ ｖａｌｕｅｏｆｒａｗｗａｔｅｒｉｓ７．５ａｎｄｍｏｌａｒｒａｔｉｏｏｆＳＯ４２－／Ａｌ３＋ ｉｓ１５％，ｗｈｉｃｈ ｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄｏｆａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ（ＧＢ／Ｔ２２６２７—２０１４）．Ｔｈｅｗａｔｅｒ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＰＡＣｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｃｏｍｍｅｒｃｉａｌＰＡＣＳ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈａｌｅｏｉｌａｓｈ；γＡｌ２Ｏ３；ｈｉｇｈｐｏｌｙＰＡＣＳ；ｗａｔｅｒｐｕｒｉｆｙｉｎｇ
油页岩为腐泥煤类，是含有可燃有机质的低热 值化石沉积岩，属不可再生的非常规化石能源。我 国的油页岩资源十分丰富，居世界第四位。主要分 布在吉林、辽宁、广东 等 省 。 ［１４］ 综 合 开 发、利 用 油 页岩对于缓解我国能源短缺、维持经济的健康、可持 续发展有 重 大 的 现 实 意 义［５］。 但 油 页 岩 炼 制 的 灰 渣大多通过填埋的方式处理，既占用了大量的土地， 又严重 污 染 了 环 境。抚 顺 油 页 岩 灰 渣 中 以 ＳｉＯ２、 Ａｌ２Ｏ３为主，二者约占灰渣总量的 ８１．３１％，具有较 好的活性［６８］。因此，提高油页岩灰渣的综 合 利 用 率，不仅可减少对环境的污染，还可变废为宝创造出 经济效益。
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｐｏｌｙｍｅｒｉｃＰＡＣＳｆｒｏｍ ｏｉｌｓｈａｌｅａｓｈａｎｄｉｔｓ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｒｅｆｉｎｅｒｙｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
ＺＨＡＮＧＷｅｉｗｅｉ１，ＧＵＡＮＡｉｗｕ１，ＸＩＡＯＪｉａｎ２，ＬＩＵＭｉｎｇ３，ＳＨＩＷｅｉｗｅｉ１
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｆｕｓｈｕｎ１１３００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＤｅｔｅｒｇｅｎｔＦａｃｔｏｒｙ，ＦｕｓｈｕｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｆｕｓｈｕｎ１１３００４，Ｃｈｉｎａ；
第 ４８卷第 ３期 ２０１９年 ３月
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８ＮｏＳ及其净水效果的研究
张巍巍１，管爱武１，肖健２，刘明３，石薇薇１
（１．辽宁石油化工大学 化学化工与环境学部，辽宁 抚顺 １１３００１；２．中国石油抚顺石化分公司 合成洗涤剂厂， 辽宁 抚顺 １１３００４；３．中国石油抚顺石化分公司 石油一厂，辽宁 抚顺 １１３００４）
１ 实验部分
１．１ 试剂与仪器 抚顺油页岩残渣，抚顺页岩油厂；氢氧化钠、浓
盐酸、碳 酸 钠、铝 酸 钙、硫 酸 钠 均 为 分 析 纯；去 离 子水。
ＰＨＳ３Ｃ型酸度计；Ｄ８Ａｄｖａｎｃｅ型 Ｘ射线多晶 粉末衍 射 仪；ＳＵ８０１０型 场 发 射 电 子 扫 描 显 微 镜；
收稿日期：２０１８０６０５ 修改稿日期：２０１８０８１７ 基金项目：２０１７年辽宁省教育厅基本科研项目（Ｌ２０１７ＬＱＮ０１３） 作者简介：张巍巍（１９８２－），女，辽宁黑山人，辽宁石油化工大学助理实验师，理学硕士，主要从事无机化学、化学工程与
聚硫氯化铝 （ＰＡＣＳ）是向 ＰＡＣ絮凝剂中引 入 Ｓ２－，其可有效改善絮凝剂的水解聚合形态［９］，是一
种优质高效的无机高分子絮凝剂［１０１１］。目前，已制 备出聚合度更高的巨型聚合铝分子，并已应用于水 中污染物的去除［１２１４］。
本研究用 酸 浸微 湿 空 气 法 从 抚 顺 页 岩 油 灰 渣 中提取出了 γＡｌ２Ｏ３，再进一步聚合制得高聚 ＰＡＣＳ， 是油页岩灰渣经济有效的处理途径之一。