内蒙古煤系硬质高岭土酸处理研究
利用煤系高岭石生产煅烧高岭土的技术
利用煤系高岭石生产煅烧高岭土的技术高岭土,特别是超细煅烧高岭土,作为一种非常重要的无机非金属材料,凭借其优异的物理性能在造纸工业中一直占有非常重要的地位。
造纸工业使用的煅烧高岭土是一种多孔的高白度结构性功能材料,这种材料主要是用于替代价格昂贵的钛白粉等高级颜料。
造纸工业对煅烧高岭土的质量要求主要表现为对煅烧高岭土的粒度、白度及遮盖力、吸油率、粘浓度、pH值、磨耗值等指标的要求。
近年来,英、美等国已相继开发并批量生产出一些具有高白度、高细度并且具有高遮盖力的名牌产品,其产品白度(F457)与细度(以-2微米颗粒含量计)均已超过90%(即通常所称的“双90”指标),在普通水洗高岭土市场受重质碳酸钙冲击而连年萎缩的情况下,市场销售一派繁荣,令许多厂家竞相追随。
自八十年代以来,煤系高岭土的大量发现(据称远景储量超过100亿吨),并且由于煤系高岭土的品质高,有害杂质极少,使它成为生产造纸涂布级煅烧高岭土的理想原料。
近年来,我国许多部门以“双90”为目标,就利用煤矸石生产造纸涂料级高岭土的工艺开发做了一些尝试并已经取得一定进展。
然1而,目前只有极少数的企业能够生产出合格产品,大部分企业由于原料、工艺以及设备等方面的原因,产品质量以及产品成本一直不尽人意。
本文拟对现有的一些工艺过程做一分析比较,以期从中获得一些启示。
一工艺原理利用煤矸石生产造纸涂布级高岭土的工艺主要包括两个部分:粉碎超细过程与煅烧增白过程。
1 粉碎超细过程粉碎超细过程是决定高岭土质量的一个重要环节。
煤系高岭土的粉碎超细属硬质高岭土粉碎(由5~20mm至40~80μm)超细(由40~80μm至-10μm或-2μm)。
尽管各种设备的功能、破碎范围、能耗等不尽相同,但按其破碎粉碎原理可以概括为以下几种:1)挤压法:由于压力P作用在两块工作面之间的物料粉碎;2)冲击法:由于冲击力作用使物料粉碎。
冲击力的产生是由于:运动的工作体对物料的冲击;高速运动的物料向固定的工作面冲击;高速运动的物料互相冲击;高速运动的工作体向悬空的物料冲击;3)磨剥法:靠运动的工作面对物料摩擦时所施的剪切力,或者靠物料彼此之间摩擦时的剪切作用而使物料粉碎;4)劈裂法:物料因楔形工作体的作用而粉碎。
《2024年煤矿工业场地土壤污染评价及再利用研究——以平朔煤矿为例》范文
《煤矿工业场地土壤污染评价及再利用研究——以平朔煤矿为例》篇一摘要：本文以平朔煤矿为研究对象，通过系统分析该地区的土壤污染状况，提出相应的评价方法和指标体系，并对土壤污染的再利用途径进行探讨。
通过对该煤矿的土壤污染情况进行综合评估，旨在为其他类似煤矿工业场地的环境治理与土壤修复提供理论支持和实践指导。
一、引言煤矿工业是我国能源产业的重要组成部分，但随着其快速发展，对环境特别是土壤的污染问题也日益突出。
平朔煤矿作为我国重要的煤炭生产基地之一，其工业场地的土壤污染问题亟待解决。
因此，对平朔煤矿工业场地的土壤污染进行评价，并探讨其再利用途径，对于促进煤矿区可持续发展、保护生态环境具有重要意义。
二、研究区域概况平朔煤矿位于某省重要经济区，具有丰富的煤炭资源。
然而，长期的煤炭开采活动导致工业场地土壤受到严重污染。
本文的研究区域主要涵盖平朔煤矿及其周边受影响地区。
三、土壤污染评价（一）评价方法与指标体系构建采用综合指数法、模糊综合评价法等多种方法，结合土壤中重金属、有机物等污染物的含量，构建评价指标体系，对平朔煤矿工业场地的土壤污染进行评价。
（二）评价结果分析根据评价结果，平朔煤矿工业场地的土壤污染主要表现为重金属超标、有机物残留等问题。
其中，某几种重金属元素的超标率较高，对土壤环境和生态系统造成较大影响。
四、土壤再利用途径探讨（一）土壤修复技术针对平朔煤矿工业场地土壤污染的特点，提出采用物理修复、化学修复和生物修复等技术手段，有效降低土壤中污染物含量，提高土壤质量。
（二）再利用途径经过修复的土壤可用于园林绿化、农业种植等途径。
同时，结合当地实际情况，探索将修复后的土地用于建设生态公园、休闲农业等项目，实现土地资源的可持续利用。
五、案例分析以平朔煤矿工业场地内某区域为例，详细分析该区域的土壤污染状况、修复技术选择及再利用途径。
通过实际案例的剖析，为其他类似煤矿工业场地的土壤污染治理提供借鉴。
六、结论与建议通过对平朔煤矿工业场地的土壤污染评价及再利用途径的探讨，得出以下结论：1. 平朔煤矿工业场地的土壤污染问题严重，主要表现为重金属超标和有机物残留等问题。
煤系高岭土在耐火材料中的应用
２７２ ＮＡＩＨＵＯＣＡＩＬＩＡＯ／耐火材料２０２１／３ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｈｃｌ．ｃｏｍ．ｃｎ煤系高岭土在耐火材料中的应用周丽１） 冯琦１） 李远兵２） 李永全３） 柴俊兰３）１）湖南超牌科技有限公司 湖南长沙４１００１５２）武汉科技大学 湖北武汉４３００８１３）中国耐火材料行业协会 北京１００７３０摘 要：针对我国优质高铝原料日益稀缺的现状，简要概述了高岭土资源的全球分布及我国的资源特色，重点阐述了煤系高岭土在耐火材料中的应用，如制备Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系耐火原料、轻质／半轻质隔热耐火制品和不定形耐火材料等。
并指出了煤系高岭土的发展方向，期望为煤系高岭土在耐火材料行业的研究和综合利用提供参考。
关键词：煤系高岭土；Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系耐火原料；莫来石；轻质隔热砖；发展方向中图分类号：ＴＱ１７５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１９３５（２０２１）０３－０２７２－０５ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０２１．０３．０１９ 我国的高岭土工业起步于２０世纪８０年代，其资源远景储量位于全球前列且矿床分布极具特征，其中我国煤系高岭土的远景储量在１７０亿ｔ以上，相当于世界软质高岭土储量的总和。
高岭土经煅烧去除挥发性杂质后，所得高岭土熟料不仅具有更高的化学稳定性和电绝缘性，而且其洁白度高、密度小、比表面积大。
即使是某些纯度稍低的高岭土熟料，不能用于陶瓷和造纸，也可作为耐火材料行业的优质原料，因此耐火材料是综合应用高岭土熟料的重要市场。
为此，近年来国内外耐火材料领域研究学者针对高岭土熟料的应用开展了大量卓有成效的工作，如制备耐火原料、硅酸铝纤维、多孔陶瓷和不定形耐火材料。
本文中，主要对高岭土的中国资源特色及其在耐火材料行业的应用进行综述，分析其在耐火材料行业中的发展趋势，希望进一步推动中国高岭土行业由资源集中型向创新驱动型的转变。
１ 高岭土资源的全球分布及中国资源特色高岭土的全球储量较丰富，但不同地区的高岭土品质差异较大，适用领域也不同。
煤系高岭土的改性试验研究
煤 系高 岭土 的烧 失率 试验结果 如表 １ 所示 。
表１ 煤 系高岭土的烧失率
温度（ ℃） ３ ０ ０ ６ ０ ０ ７ ０ ０ ７ ５ ０ ８ ５ ０ ９ ５ ０
细化工研 究所 ；正硅酸 乙￣（ ＴＥ ＯＳ ） ，天津市 光复精
细化 工研究所 ；氢氧化钠 （ Ｎａ ＯＨ） ，天津市 科盟化工 工贸有 限公 司 ；盐酸（ ＨＣ １ ） ，天津 市翔宇化 工工贸有 限责任公司 ；蒸馏水（ Ｈ Ｏ） 和无水 乙醇（ Ｃ Ｈ Ｏ Ｈ） 在反
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失率 （ Ｌ ＯＩ ） 在高于 ８ ０ ０ ￣ Ｃ的情 况下都一样 。
（ １ ）
表２ 高岭土 的化学组 成（ ％ ）
Ｘ １ ０ ０ ％
１ ７ ７ ０
式 中 ：Ｉ １ ７ — —烧 前坩埚 和样 品的总质 量 ，ｇ； ／ ７ １ ２ —— 烧后坩 埚和样 品的总质量 ，ｇ ； 脚 样 品质量 ，ｇ ； 十六烷基 三 甲基溴化铵 （ Ｃ ＴＡ Ｂ） ，天津 市光复精
烧 失率（ ％ ） ３ ． ４ ６ ６ ． ７ ０ １ ５ ． ２ ６ ｌ ５ ． ２ ９ １ ５ ． ３ ３ １ ５ ． ７ １
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２ ０ １ ３ 年第 ５ 期 ２ ． ２ ． ３ 试 验 步骤
中国非金 属矿 工业 导刊
总第 １ ０ ６ 期
峰 ，然而所得材料 的热稳 定性 明显优于传统方法得到
由图１ 可 以看 出煤 系高 岭 土在 ５ ３ ７ ℃以下焙 烧 失
去 的是高 岭土的吸附水和部分层 间的水 ，不破 坏高岭
土原有 的结 构 ；在５ ３ ７ ￣ Ｃ以上焙烧 ，煤系高 岭土原有 的结构遭 到破坏 ，这时煤系高岭土 的结构 由有序变 为
内蒙古准格尔煤田煤系高岭土矿产资源评价
内蒙古准格尔煤田煤系高岭土矿产资源评价【摘要】煤系高岭土是中国特有、独具特色的广阔利用前景的重要非金属矿产资源。
煤系高岭土是一种黏土资源，主要运用于陶瓷工业；造纸工业；塑料、橡胶工业；农业、环保。
在这些领域中体现了它不同的经济价值。
本文主要从煤系高岭土成矿地层、分布特征及开发潜力分别进行了介绍。
【关键词】煤系高岭土；成矿地层；分布特征；开发潜力准格尔煤田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市的东部，其范围北起东孔兑乡，南至榆树湾村附近，东临黄河，西至6号煤层600m界线。
长50km，宽30km，面积1500km2，已探明储量280亿吨，煤系高岭土概算储量56亿吨。
一、煤系高岭土所谓煤系高岭土是指在煤系地层中，以高岭石为主要矿物成分的高岭石黏土岩，包括块状的硬质高岭岩和软质高岭土。
以往，我国不同地区、不同行业、不同研究者对这类与煤系共伴生的岩石矿产曾使用过许多不同名称，如高岭石粘土岩、粘土质煤矸石、泥质煤矸石、泥矸子、高岭岩夹矸、黑砂石、白砂石，而位于煤层底板的泥岩称作“根土岩”。
为了评价与开发利用的需要，应对这些不同名称进行取舍与规范，给予统一命名。
把凡属于煤系地层中，以高岭石为主要矿物成分的粘土岩、泥岩或黏土都统称为煤系高岭土，这个名称的含义包括块状、坚硬的硬质（水浸泡不能成浆）高岭岩，又包括土状、松散的软质和块状具可塑性的半软质（水浸泡可成浆）高岭土，而硬质高岭岩经初加工（破碎和粉碎）而成的粉体，也称为煤系高岭土。
二、准格尔煤田地质特征（1）含煤地层。
准格尔煤田属晚古生代石炭、二迭纪煤田，同时也赋存多层高岭土矿层。
出露地层由老到新有早古生代的奥陶系、晚古生代的石炭系和二迭系，中生代的三迭系下统及侏罗～白垩系志丹群，新生代的第三系上新统及第四系。
本区含煤地层主要为二迭系下统山西组（p1s），厚约60m，上部为浅灰、灰色粉砂质泥岩、高岭土与各级砂岩互层，下部以浅黄、灰白色厚层长石、石英岩为主，夹高岭土、泥岩及煤层，含1、3、5号煤，属山前平原沉积；石炭系中统太原组（c2t），厚约60m，上部以巨厚的6号煤层为主，其底板为灰黑色粉砂岩、泥岩、高岭土，间接底板中粗砂岩，中部以深灰、灰色泥岩、粉色泥岩、粉砂岩、细砂岩为主，夹8、9号煤层，局部还夹中粗砂岩，煤田南部发育有2层灰岩，下部为灰白色石英粗砂岩，夹深色泥岩及10号煤层，为滨海平原沉积，间有海相沉积。
煅烧高岭土的制备工艺研究
文献综述研究背景中国是世界煤炭资源大国,在分布广、厚度大的含煤岩系中,蕴藏有大量可供顺便开采、综合利用的共伴生矿产—煤系高岭土,我国的煤系高岭土估计储量在2亿吨左右,其中探明储量为56亿吨,相当于英、美国家储量的总和.煤矸石对资源造成严重浪费,对环境造成严重破坏,其综合利用和加工处理是一大难题.该项目属资源综合利用及环保重点产业,课题研究方向和研究内容与国家制定的节能降耗、可持续发展、资源综合利用政策结合紧密,采用高新技术改造传统产业,既充分利用资源、维护环境,又变废为宝,为国民经济创造新的增长点,具有积极的意义.与非金属矿产有直接关联的产业GDP值占到了国民总产值的6%～7%.能源、资源型企业已被党和政府确立为重点保护、支持、持续发展的重要行业,要将资源优势、科技优势和经济优势有机的统一起来.特别是目前,全国上下都在强调节能减排的情况下,非金属矿工业面临着如何秉持可持续发展的原则,必须改变小、乱、散的现状,满足国民经济各大产业的需求.目前,中国非金属矿市场存在这样一对矛盾：国内市场原材料供大于求,同时还在向国外进口非金属矿制品.如2008年我国高岭土出口均价美元/吨,进口均价美元/吨,相差倍2-3.非金属矿原矿必须通过加工才能加以应用,目前我国非金属矿行业大多以初加工为主,有些甚至挖掘后直接出售,对矿石的功能、价值几乎完全没有进行开发,仍然处在“一流的资源,二流的产品”发展阶段,仍然“捧着金碗要饭吃”.因此,中国非金属矿行业亟须提高产品精加工能力.中国非金属矿工业的发展方向将不再是简单的矿石提供产业,而是以精细化加工为主导的矿物材料供应产业.国内外现状和技术发展趋势中国煤系高岭土资源虽以独特而丰富着称于世,以煤系高岭土为原料,工业规模化生产煅烧高岭土直到20世纪90年代才起步,而以所谓“双90”即白度≥90%、细度-2μm含量≥90%产品为标志的优质煅烧高岭土的规模化生产更是到了998年前后,且生产厂家不多,规模不大.到2000年,我国的煅烧高岭土产量才9万吨,其中“双90”产品仅2万吨左右,与巨大的市场需求形成了强烈的反差,为满足市场消费的需求,国家不得不花大量的外汇进口,仅2000年优质高岭土含煅烧高岭土的进口量达万吨.煅烧高岭土的主要市场是油漆涂料、造纸、橡胶和塑料制品、电缆、陶瓷等,其中油漆涂料和造纸是我国优质煅烧高岭土最主要的消费领域,分别占国内超细、高白度优质煅烧高岭土消费量的50%和40%左右.据专家预测,由于以上产业的不断发展,对优质煅烧高岭土的需求也将持续处于增长状态,到200年优质煅烧高岭土的国内需求量将达到67万吨.2008年-4月全国高岭土不论是否煅烧出口量累计38036吨,出口总值万美元,均价美元/吨；进口量累计0805吨,进口总值万美元,均价美元/吨,进出口价格的巨大反差表明在品质上我国与国外产品还有较大差距4-5.目前,国内煤系高岭土生产线存在的问题主要表现在两个方面：一是物料的超细化,二是物料的煅烧工艺和设备.这两方面都存在生产成本高、产量低、运行稳定性差的问题.煤系硬质高岭岩的主要特点之一是矿石形成过程中受到成岩作用,矿石多是沉积岩.加工过程中需要进行破碎、粉碎、超细粉碎等一系列降低原矿块度和细度的工序.其中,粉碎至325目后,因超细煅烧高岭土产品性能的要求,需要进一步超细粉碎,将物料粒度加工到微米级或亚微米级.超细及精细分级技术是煤系共伴生矿物最主要的深加工技术之一,其关键在于设备.在该领域日本、德国、美国、加拿大等国一直处于世界先进水平.我国的主要发展趋势是：A、分级粒度细、精度高、处理能力大、单位产品能耗低、磨耗小、效率高的精细分级设备将不断得到开发的应用.B、粉碎极限粒度小、粉碎比和处理能力大、单位产品能耗低、磨耗小、效率高、适用范围宽或者可用于低熔点、韧性、高硬度、易燃易爆等特殊物料加工的超细粉碎方法和设备将会得到不断开发和应用.C、现有的粒度检测方法和仪器将得到进一步完善,物料大小和粒度分布自动监控技术将会得到不断开发和应用.国内超细锻烧高岭土生产线煅烧高岭土生产线所使用的高温设备原来多采用间接加热回转窑,间接加热回转窑应用于煤系煅烧高岭土生产也已经有0多年了,近年来国内发展的内热式回转窑成功地解决了间接加热回转窑存在的不足.产量大:单台年产量可达30000t甚至50000t,②产品质量稳定且高:同等物料的前提下,产品白度较间接加热回转窑提高%一%.另外还出现了快速悬浮煅烧工艺新技术,该技术与传统的隧道窑、回转窑煅烧工艺相比的突出优点是：投资省、效率高、能耗低、产品质量好,特别是能实现大规模工业生产,因而可大幅度地提高经济效益.2007年,北京矿冶研究总院从国家发改委申请重大产业技术开发专项,用于稀相换热技术煅烧高岭土的研究、设备开发,由此我们可以认识到：生产线的规模化、设备大型化是我国锻烧高岭土生产线发展的方向,随着工艺设备开发的完善,超细煅烧高岭土的质量必将上一个新的台阶6.煅烧高岭土的加工与市场分析在约50多种具有商业价值的非金属矿产中,高岭土是很重要的矿产之一.它除了本身优良的物化性能和加工性能外,还是无毒无害物质,用途十分广泛.煤系高岭土是我国的优势非金属矿资源.我国的煤系高岭土储量大,质量好,分布广,并且大型煤矿都伴有或共生高岭土,据不完全统计,己探明储量亿吨远景储最多达00多亿吨,占世界高岭土已探明储量的0%左右,且原矿质量好,产出率高.国外的煤系高岭土矿厚度薄只有6cm左右,我国可达20cm以上质量差,开采价值较小7-8.经过最近几年的研究开发与市场开拓,人们逐渐认识到煤系高岭土的价值.用煤系高岭土为原料加工的煅烧高岭土具有一系列优良性能:白度高、晶形好、孔隙率大、容重小、化学稳定性和电绝缘性好、散射力和遮盖率强、油墨吸附速度快、热稳定性能好,等等.例如,煅烧高岭土与普通高岭土相比,油墨吸附力增强了倍,散射系数增加了倍,还可替代60%以上的价格昂贵的超细钛白粉,因此广泛用于油漆涂料、造纸、橡胶、塑料、电缆、陶瓷、石化、环保等领域,在现代产业发展和传统产业技术进步中起重要作用9-.而且,产品的附加值高,经济效益好,如煤系高岭土原矿一般00元/吨左右,经超细锻烧后,最高可达300-500美元/吨离岸价.一个年产万吨的煤系高岭土企业,每年可为国家创汇350万美元以上,创利税000万元人民币左右2.当今世界约有60多个国家和地区生产高岭土.998年世界高岭土总产量为3980万吨,其中优质高岭土约2000万吨.美国、英国、乌克兰、中国、巴西、澳大利亚等是目前世界上主要的高岭土生产国.美国是全球最大的高岭土和煅烧高岭土生产国,998年高岭土产量达945万吨,约占全世界高岭土总产量的24%,其中煅烧高岭土的产量约200万吨,占美国高岭土产量的20%左右、全世界煅烧高岭土总产量的70%以上.998年,英国高岭土产量达万吨,澳大利亚和巴西的高岭土产量分别为200万吨和30万吨,全球其它国家含中国合计高岭土产量为2475万吨3-4.中国在产量上已成为全球三大高岭土包括煅烧高岭土生产国之一,995年高岭土产量约为48万吨,996年达到万吨,997年和998年高岭土产量估计分别达到245和260万吨左右.虽然996年中国高岭土的总产量突破了200万吨,998年超过了25万吨,但所统计的产量中包含了瓷土和未经选矿或水洗加工的原土,其中水洗、和煅烧高岭土的产量只有65万吨左右约占总产量的26%.在这些经过选矿加工和煅烧的高岭土产品中,只有50%左右能满足高级纸张、高档油漆涂料、陶瓷釉料、高档橡胶和塑料制品的要求.998年煅烧高岭土的产量为6万吨左右,其中白度大于90,细度250目以上的超细煅烧高岭土产品约2万吨,“双90"白度大于90、细度-2μm含量大于90%产品约万吨,其余为325至500目左右的产品.999年煅烧高岭土的产量约8万吨,其中白度大于90,细度250目以上的超细煅烧高岭土产品约万吨,“双90”产品约万吨.目前中国高岭土包括一般瓷土和煅烧高岭土的生产能力已达到300万吨左右,其中水洗和高岭土的生产能力即高岭土的选矿能力约70万吨,煅烧高岭土的生产能力约3万吨,其中高白度和超细优质煅烧高岭土的生产能力约5万吨.煅烧高岭土生产企业主要分布在山西、内蒙、河南、陕西、山东、安徽、湖北等省自治区.主要生产企业有山西金洋锻烧高岭土有限公司、内蒙古三保准格尔高岭土有限公司、山西阳泉金锐化工有限公司、山西代县喜迪精细化工有限公司、山西琚丰高岭土有限公司、陕西韩城矿务局高岭土厂、陕西蒲白高岭土公司、河南巩义市中龙高岭土公司等；山东兖州矿务局北宿煤矿高岭土总厂、陕西榆林高岭土厂、山东新坟坟南高岭土公司、中煤公司高碑店煅烧高岭土厂、湖北恩施金山煅烧高岭土公司、大同市银河精细化工厂、福建泰宁陶金峰高岭土有限公司等:目前正在建设或拟建的煅烧高岭土生产厂家土要有山西朔州矿业公司万吨、蒙西高新材料股份有限公司3万吨、山西金洋缎烧高岭土有限公司万吨、山西大同秦家化工有限公司万吨、吉林白城经济开发区2万吨、北京泰邦化工有限公司、安徽淮北金岩高岭土有限公司万吨等.但是,由于工艺及设备选型不合理、能耗和生产成本偏高及产品质量不稳定等原因,部分厂家,如陕西榆林高岭土厂、中煤公司高碑店煅烧高岭土厂等基本上己停产或未能正常生产5.在国外,造纸工业是煅烧高岭土的主要用户,造纸工业消费的高岭土占高岭土消费总量的50%以上,尤其是造纸涂料级高岭土在世界范围内都处于短缺的状态.美国是高岭土最大的消费国,其高岭土产量的60%用于造纸工业其中造纸涂料占40%,填料占20%,建材用量占20%,耐火砖及玻纤用量占6%,其他为油漆塑料,约4%；英国也有80%的高岭土产量用于造纸工业.而在我国高岭土消费结构与国外差别较大,在80～90万吨的消费总量中,用于生产陶瓷和耐火材料的占了80%.这两个行业的大部分生产企业就近采购高岭土原矿,直接应用,产品档次较低,而造纸工业、电缆工业和中高档涂料工业等年消耗高档煅烧高岭土约60万吨,其中国内仅能满足23万吨,不足部分依靠进口.目前,高岭土世界贸易量约为700万吨/年,其中80%用于造纸,5%用于陶瓷,其它占5%6-7.世界高岭土主要出口国为美国、英国、巴西、中国等.英美两国高岭土出口量分别占世界贸易量的45%和30%,多年来一直控制着国际市场.出口产品主要是剥片土、煅烧土和改性土.世界高岭土主要进口国是日本、德国、意大利、加拿大、芬兰和法国等,其中日本是世界最大的高岭土进口国,年进口各类高岭土80万吨,其中煅烧土30万吨,大多从美国和巴西进口,我国台湾造纸业对煅烧土也有一定的需求8.我国从980代末以来,高岭土对外出口日益扩大,996年出口量达到万吨,2005年出口量达到万吨.我国高岭土出口对象主要是东亚国家,出口产品多为原矿,出口价仅为20～30美元/吨,2005年有所提高,达到美元/吨, 而我国的铜版纸用优质高岭土主要从美国、英国、巴西、捷克进口,进口量逐年增长,从999年的万吨,到2005年增加到万吨,平均价格达到美元/吨,而高档煅烧高岭土的价格更会达到400美元/吨.国内市场价格：涂料用煅烧高岭土销售价3000元/吨以上,一般煅烧土000～2500元/吨,双90煅烧土3000～5000元/吨.造纸工业是煅烧高岭土的重要用户,造纸工业的发展已成为衡量一个国家现代化水平的标志,发达国家人均年用纸90kg左右,993年我国人均用纸9kg左右,996年已达26kg,近年来我国造纸工业正以每年5%的速度递增.煅烧高岭土油墨吸收性好,遮盖率高,可部分代替昂贵的钛白粉,尤其适合高速刮刀涂布机使用,随着我国造纸业的发展,产量的扩大以及高速刮刀涂布机的引进,煅烧高岭土的用量也在逐步扩大.随着国民经济水平的提高,人们对油漆涂料的需求量在不断增大.无论是大的涂料跨国公司,还是国内的新兴资本,都对这块市场志在必得,世界着名的立邦,ICI涂料公司对煅烧高岭土的需求正在逐步扩大,由于大公司的样板和市场竞争的作用,国内的各涂料厂家已越来越多地使用煅烧高岭土.煅烧高岭土用于涂的用量,使涂膜具有更好的特性,可改善涂料的加工、储存和应料行业可减少TiO2用性能.煅烧高岭土在涂料中的用量为0%～30%,使用的煅烧高岭土以-2μm含量为70～90%为主,目前该行业的年用量万吨/年,今后乳胶漆年产量将达80～00万吨,这是煅烧高岭土的一个潜在的更大的市场9-20.在工程塑料、通用塑料中,煅烧高岭土的充填量为20%～40%,用作填料和补强剂.煅烧高岭土用于聚氯乙烯电缆,能改善塑料的电性能.多功能塑料棚膜也是一个很大的市场.我国的橡胶行业用高岭土量较大,在橡胶中充填的高岭土比例约5%～20%,煅烧后的高岭土包括表面改性可替代炭黑,白炭黑,生产浅色橡胶制品、轮胎等,具有很好的市场前景,有5～0万吨的市场潜力2.总的来说,未来的煅烧高岭土市场,虽然有碳酸钙,滑石等矿物的竞争,有可能失去一些低档产品市场,但高档煅烧土在国际和国内市场上仍具有一定的竞争力.高岭土煅烧的原理及煅烧高岭土的用途高岭土煅烧的原理煅烧时的结构变化煤系高岭土由于与煤伴生,高岭岩在生成过程中,有机质直接渗入高岭土,并在一定温压下,有机质逐渐转变成固定碳,存在与高岭土结晶间隙中,使煤系高岭土呈现灰黑色或灰白色.直接生产的产品,若不经过任何化学处理,白度一般不超过75%.为了消除碳的影响,曾试验用漂白法以提高白度:如双氧水、过氧化钠、次氯酸钠、臭氧等氧化剂,其白度只能提高到80%左右,用连二亚碱酸钠还原只能脱除铁质的影响对白度提高作用不大,实践证明,采用化学方法提高白度不能奏效.因此,必须采用高温氧化煅烧等方法除碳,来提高高岭土的白度,一般煤系高岭土经煅烧后白度大幅度提高,质量较好的矿石,白度可达90%以上.煅烧高岭土除了能脱除有机质提高白度外,还能脱除羟基以提高最终产品的孔隙体积和活性22-24. 2高岭土在加热过程中的物相变化高岭土在加热过程中脱水分解析出新物相等物化变化,较为复杂,一般认为高岭土在加热过程中的变化,包括两个阶段:脱水阶段和脱水后产物的转化阶段.a. 脱水阶段00-0℃,湿存水与自由水脱除；0-40℃,其他矿物杂质带入的水脱除；400-450℃,晶格水开始缓慢排除；450-550℃,晶格水快速排除；500-800℃,脱水缓慢进行；800-000℃ ,残余水排除完毕.此过程的两个方程式如下25-26: Al2O3·2SiO2·2H2O 550-700℃ A2O3·2SiO2+2H2O高岭土偏高岭土b. 脱水后产物的转化阶段脱水后产物接着转化的起始温度是925℃,形成新的铝尖晶石结构.反应式为:2A2O3·2SiO2925℃ 2A2O3·3SiO2+ SiO2偏高岭土铝尖晶石050-00℃开始转化为似莫来石,反应式如下:2A2O3·3SiO200℃ 2A2O3·SiO2+ SiO2200-400℃生成莫来石,反应式如下:3A2O3·SiO2400℃ 3A2O3·2SiO2+ SiO2.2 煅烧高岭土的用途高岭土在不同的温度下的煅烧产品,具有各种不同的物理性能,例如低温750℃煅烧可获得卓越的电性能,在PVC电缆料中能成倍的提高PVC塑料的体积电阻率,而在高温条件下950℃煅烧可获得较高的洁白度、油吸收较好和比表面积大,并具有好的遮盖率和不透明性,这些特点可用于涂料中的体积颜料或白色颜料的代用品以及造纸工业中.因此,在煅烧高岭土是应根据产品的不同用途,选择不同的煅烧工艺.PVC电缆料的填料低温煅烧脱羟基的高岭土是PVC电缆料中不可缺少的电绝缘填料,可大大的提高PVC的体积电阻率.不同化学组成的煅烧高岭土对电缆的电性能亦会产生不同的影响.这是因为煅烧高岭土的化学组成主要是Si和Al,因而可以认为影响电缆料电性能的上要因素是由硅、铝的含量决定的.高岭土的硅铝比越高,既A2O3的含量越高,则煅烧后的高岭土越能提高电缆料的电绝缘性能27-28.2造纸填料和涂料高岭土脱羟以后,在950℃左右进一步煅烧的产品,比脱羟高岭土更白、更亮,能部分或全部取代钛白粉,用作纸张的填料,既降低了成本,又具有较好的性能.张鸿源、朱光林等人在普通涂布级高岭土中加入煅烧高岭土,既可以提高涂布涂层的松厚度,又能改善涂料层的透气性和油墨吸收性,还能提高纸张的平滑度和光泽度29.3涂料填料由于煅烧高岭土晶体中的结构水被逸出,因此,颗粒与颗粒之间产生了大量孔隙,以致于改变了晶体结构,使得高岭土颗粒变硬,并造成外形不规则,且内部不易紧密堆积.由于孔隙中充满了空气,因而,导致涂层具有较高的不透明性.吴裕军、鲍学昭等人用煅烧高岭土替代钛白粉应用于外墙涂料和快干氨基醇酸烘漆研制中降低了生产成本,而且各项性能均已达到要求30-3.4合成4A沸石4A沸石可作为合成洗涤剂中的洗涤助剂,替代三聚磷酸钠,生产无磷或低磷洗涤剂,以减少磷对环境的污染.4A沸石最大的优点是:原料来源广泛,成本低廉,价格便宜,生产下艺易控制,产品的性能稳定32.5制造结晶氯化铝和聚合氯化铝氯化铝主要用作有机合成石油工业的催化剂,并用来处理润滑油和制造蒽醌等,聚合氯化铝是一种新型的水净化剂,主要用来净化饮用水,也可用作各种工业废水的处理剂,具有絮凝快、不溶物少、净化效果好、用量少、成本低等优点.利用煤系高岭士生产聚合氯化铝,成本低,产品质量好、生产无废渣、经济效益显着33-34.6耐火材料经高温煅烧 300-525℃的高岭土,其组分中生成新的莫来石的物相.它的结构随温度升高而发生转变,孔隙不断闭合,变得十分致密坚硬,是一种极好的耐火材料.耐火度达到7-8,被广泛应用于耐火材料中的填料、玻璃钢中的增强填料、各种陶瓷窖具和高级陶瓷胚料得配料,以及在铸造工业中的涡轮叶片等精密铸件得模型等.煅烧高岭土得耐火度与其中的含量有关.A2O3的含量越高,A2O3/ SiO2的比值越大,耐火度就越高35-36.煤系煅烧高岭土白度的测定白度是一种颜色属性,基于目视感知而判断物体反射所显示白的程度术语称之为白度.“白”是物体表面对电磁波可见波段中所有波长的反射率都等于或接近于一的一种客观生理上的视觉刺激,既与人的视觉特征有关,又与外界刺激的客观辐射有关.白度的评价方法有二种.一为目视评价,它是以标有白度数据的标准板,如瑞士CIBA--GEIGY公司2个块型白色标板,以此为基础．进行目视对比.此种方法人为因素明显,不同的观测者往往有不同的测试结果,给出的测试值也只是区间值.故此方法已被逐渐淘汰.二为仪器评价,使用白度计、色差计及光谱测量计对白度进行定量测定,是一种定量化的科学测试方法.在使用测试仪器时,由于设计思路上的差异,不同的测试仪器利用的测试原理也不尽相同.目前,世界各国用仪器测定白度的方法可分为三种,即分光光度法、滤光片直接法和色差法.据不完全统计,所使用的白度计算公式有一百多种,其中主要的及影响最大的有三种,即甘茨Ganz白度公式、蓝光白度TAPPI公式及亨特Hallter白度公式37.甘茨Ganz白度公式W0=Y0+800X n,0-X+700Y n,0-YT W0=900X n,0-X-800Y n,0-YX n,0、Yn,0完全漫反射体的色品坐标在D65照明下,则为D65的色品坐标Xn,0= Yn,0=X、Y为样品的色品坐标XY=XY/X+Y+82蓝光白度TAPPI公式以主波长457nm±半峰宽度为44nm蓝色光谱为照射光源,用积分球收集漫反射光,以相对于白色参比标准的反射率作为被测物体白度W=B457式中：W ——试样白度；B457——蓝光绝对反射比3亨特Hallter白度公式W=00-00-L2+a2+b22/2式中：L——表示明度L=O为纯黑,L=00为纯白；a、b——分别代表不同的色度座标a+为红色座标、a-为绿色痤标,b+为黄色座标、b-为蓝色座标.2 实验内容实验原料：主要原料：煤系高岭土工业矿,乌海,化学成分见表：表高岭土矿的主要化学成分%其他试剂：氢氧化钠NaOH、碳酸钠Na2CO3、碳酸钙CaCO3、氯化钠NaCl、氯化钙CaCl2、氯化钾KCl、硫酸H2SO4、尿素CONH22、碳粉化学纯试剂.其中氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钙、氯化钠、氯化钙、氯化钾、氟化钙作为高岭土的煅烧助剂,尿素作为插层剂,碳粉在研究还原气氛对煅烧高岭土白度的影响试验中作为还原剂,提供还原气氛.实验设备实验设备见表表实验设备及型号方案依据煅烧对于高岭土资源,特别是煤系高岭土的开发、利用和深加工是十分关键的作业之一,无论是生产高档次的填料、涂料及磨料、耐火材料都必须进行煅烧.煅烧是煤系高岭土脱碳增白的必需措施,煅烧有时还具有除杂的效果.在利用高岭土中的物料组分为原料进行深加工时,煅烧还是增强化学反应活性,提高其有用成分提取率的必要手段.因此,煤系高岭土深加工的核心技术是煅烧,煅烧是提高煤系煅烧高岭土产品质量的关键工序.煅烧高岭土产品的特性及应用是由煅烧工艺及设备决定的,由于煅烧目的、煅烧工艺和资源特征的差异,目前尚未推出较理想、可靠的设备.而对于一定的煅烧设备或煅烧方式来说,煅烧过程中的各种影响因素,如温度、添加剂、气氛以及原料细度等,直接影响高岭土产品的性能.而煅烧产品的物化性能决定其应用性能和使用价值.因此本课题的研究对于提高和稳定煅烧高岭土的产品质量、增加其利用价值,以便有效开发我国的煤系高岭土资源,具有重要的理论意义和应用价值.研究内容和技术路线研究各种不同煅烧条件对煅烧高岭土物化性能的影响.主要包括以下内容:同种类的物料及给料细度对煅烧产品白度的影响.2煅烧温度、恒温时间等对煅烧高岭土产品白度的影响.3不同煅烧气氛或煅烧助剂对煅烧高岭土产品的物化性能的影响.取不同细度的高岭土,研究不同原料细度对煅烧产品的白度、活性等物化性能的影响:在此基础上,选择一定细度原料,在不同的温度下进行煅烧,研究煅烧温度对高岭土性能的影响；选择较佳煅烧温度,以它为定量因素,进行不同的升温速度、恒温时间对煅烧高岭土产品物化性能影响的研究；然后再研究煅烧气氛或煅烧助剂对煅烧高岭土物化性能的影响.确定了这些影响因素的最佳组合条件后,进行综合实验.拟采用的技术路线如图2-:。
内蒙古龙泉沟煤系高岭土矿地质特征及开发利用前景
自然 白度４ ． ～７ ． ，煅烧 白度 ：９ ０ １３ ０ ３ ５ ℃时 为７ ． ～ ８９
‘ ２ ６ ０ Ｅ时为 ７ ． ～８ ． 。 Ｉ ８ ． ，１ ０ ０ ９ １ ３８ 矿层矿石 主要有
内蒙 古 呼 和 浩 特 ０ ０ ） １ ７ ０ ０
摘要：本文详细 论述 了龙泉沟煤 系高岭 土资源地质特征 ，探讨 了其开发利用前景 。
泉沟
中图分类号 ：Ｐ １ ．３ ； ９ ５ ６ ９ ２ ２ＴＤ ８ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ０７
Ⅱ矿 层 ：赋存于 石炭 系上统 太原 组第三岩 性段 （ ） Ｃ 下部 ，距 Ｉ 矿层２ ｍ。顶板岩性 为 中粗粒 长 ～５ 石石 英砂岩 ，底 板岩性也 主要 为 中粗 粒长石石 英砂 岩 ，局部与软质高岭土（ Ⅲ矿层） 直接接触 。矿层沿走 向控制 长度 １ ５ ｍ，沿倾斜控 制最大宽度８ ０ ０ ５ ２ ｍ，厚 １ ２ ～２ ６ ｍ，平均厚 １ ７ ｍ。 ． ０ ．０ ．７ Ⅲ矿 层 ：赋 存于石 炭 系上统 太原组 第二 岩性段 （ ） Ⅱ矿层之 下０ ｍ。顶 板岩性 主要 为中粗粒 Ｃ ， ～２
２ ０ 年第２ ０８ 期
中国非金属矿 工业导 刊
总第６ 期 ７
矿石 小体 积质量 ２ ４ ｇ ｃ ，塑 性指 数６ ７ ． ， ． ５ ／ ｍ ． ～９ ５
干燥 收缩 率０ ２ ． ％～０ ３ ．％，耐火 度平 均 为 １ ３ ℃， ０ ７
良好 的涂刷性 ；塑料 、橡胶填料级高岭土与有机物具 有非常好 的相容性 ，填加后具有很好的 电绝缘 Ｉ 生、热 稳 定性及耐 磨性 。
奥陶系 下统 亮 甲山组 （ ） Ｏ ：岩性为 中厚层 白云
中南大学无机材料实验-高岭土报告
高岭土实验报告高岭土简介地球上的矿产，主要分为能源矿产、金属矿产和非金属矿产三种类型。
高岭土是一种重要的非金属矿产，与云母、石英、碳酸钙并称为四大非金属矿。
高岭土主要由小于2个微米的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物(高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等)组成，理想的化学式为AL2O3-2SiO2-2H2O，其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石，除高岭石簇矿物外，还有蒙脱石、伊利石、叶腊石、石英和长石等其它矿物伴生。
高岭土的化学成分中含有大量的AL2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。
中国是世界上最早发现和利用高岭土的国家。
远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶，就是以高岭土制成。
江西景德镇生产的瓷器名扬中外，历来有"白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄"的美誉。
现在国际上通用的高岭土学名--Kaolin，就是来源于景德镇东郊的高岭村边的高岭山。
据史料记载，法国传教士昂特柯莱，在1712年一份著名的书简中向欧洲专门介绍过高岭山上瓷土的特点,该文对全世界的瓷器制造业产生过深远的影响，是高岭土在欧洲逐渐得名，并成为该类瓷土在国际上的通用名词。
高岭土-高岭土的特性和用途质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。
因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。
有报道称，日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。
特别是最近几年，现代科学技术飞速发展，使得高岭土的应用领域更加广泛，一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料，甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件，也用高岭土制成。
目前，全球高岭土总产量约为4000万吨(该数据属于简单的国与国产量的相加，其中没有统计原矿的贸易量，包含较多的重复计算)，其中精制土约为2350万吨。
内蒙古煤系硬质高岭土酸处理研究
李 爱 英 ，马 智 ，罗 永康 ，王 义 ，李 强
ＬＩＡｉ ｉｇ ，Ｍ Ａ ｈ Ｕ Ｏ ｎ — ａ ｇ ，Ｗ ＡＮＧ ，ＬＩＱｉｎ — ｎ ｙ Ｚ ｉ，Ｌ Ｙｏ ｇ ｋ ｎ Ｙｉ ａｇ
（．天 津 大 ：化 工 学 院 ，天 津 ３ ０７ ； ．兰 州 石 油 化 工 公 司 催 化 剂 厂 ， 肃 兰 州 ７ ０ ６ ） １ ００ ２ ２ 甘 ３０ ０
摘 要 ： 究 了不 同 （ ｉ ／ （ １Ｏ ） 酸 处 理 内蒙 古 煤 系高 岭 土 。对 酸 处 理 高 岭 土 进 行 吡 啶 一 Ｐ 实 验 、Ｂ Ｔ 研 ＳＯ ）ｎ Ａ ｚ ｓ 的 Ｔ Ｄ Ｅ
测 试 及 裂 化 活 性 测 试 ，并 存 小 型 固 定 床 上 以 酸 处 理 高 岭 土 为 催 化 剂 对 大 港 轻 柴 油 进 行 催 化 裂 化 反 应 ， 考 察 了 （ ｉ２ ／ （ ｚ ｓ 对 高 岭 土 表 面 酸 性 、裂 化 活 性 和 选 择 性 的 影 响 。 结 果 表 明 ， 随 着 酸 处 理 高 岭 土 中 ＳＯ ） Ａ１ ） Ｏ
ｃ ａ ｋ ｎｇ ａ ｔｖｔ ｎｄ ｓ ｌｃ ｉ ｉｙ ｏ ｈｅ ｋ ｏｌ ａ ａｙｓ ｒ ｔ ｄ ｅ ． Ｔｈｅ ｒ ｓ ｌ ｈｏ ｄ ｔ ｔｔ ｒ ｃ ｉ ｃ ｉ ｉｙ ａ ｅ ｅ ｔｖ ｔ ｆｔ ａ ｉ ｃ ｔ ｌ ｔ ｗｅ ｅ ｓ ｕ ｉ ｄ ｎ ｅ ｕ ｔｓ ｗｅ ｈａ ｈｅ
ｄ ａ ｔ ｒ ｏ ｒ ｓ ｒ ｎｇ ｄ ｒ ｉ ｍｅ ｅ ｆｐｏ ｅ ａ ｅ ｆｏｍ ３ ｍ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ｔ ａ ａ ｏ ｔ ｆ ａ ｏ ｂ ｄ ｐ ｉ ｉ ｎ ｎ ｔ １ ０ ｍ ｎｄ ｈ ｏｔ ｌ ｍ ｕｎ ｏ ｂｓ ｒ ｅ ｙｒｄ ｎｅ ｏ
《2024年煤矿工业场地土壤污染评价及再利用研究——以平朔煤矿为例》范文
《煤矿工业场地土壤污染评价及再利用研究——以平朔煤矿为例》篇一一、引言随着中国经济的快速发展，煤炭作为主要能源的地位仍然稳固。
然而，煤矿的开采与利用给环境带来了严重的土壤污染问题。
其中，平朔煤矿作为国内大型煤矿之一，其工业场地的土壤污染问题亟待解决。
本文旨在通过对平朔煤矿工业场地的土壤污染进行深入评价，并探讨其再利用的可行性及策略，以期为其他类似煤矿的环保治理提供参考。
二、研究区域与背景平朔煤矿位于我国某重要煤炭产区，其工业场地的土壤污染问题主要源于煤炭开采过程中的废弃物排放和场地使用不当。
具体而言，煤矸石堆放、废水的排放、以及废弃物的不当处理等是造成土壤污染的主要因素。
这些问题不仅影响土地的正常使用，也对当地生态环境和居民健康构成威胁。
三、土壤污染评价（一）评价方法本研究采用综合评价法，包括土壤理化性质分析、重金属含量测定、微生物群落结构分析等方法，对平朔煤矿工业场地的土壤污染进行全面评价。
（二）评价结果经过综合分析，发现平朔煤矿工业场地的土壤污染主要表现在以下几个方面：1. 土壤重金属含量超标，主要涉及铅、镉、铬等重金属元素。
2. 土壤微生物群落结构受到破坏，生物多样性下降。
3. 土壤理化性质发生改变，如pH值、有机质含量等。
四、再利用策略及可行性分析（一）再利用策略针对平朔煤矿工业场地的土壤污染问题，提出以下再利用策略：1. 实施土壤修复工程，通过物理、化学或生物方法降低土壤中重金属含量。
2. 改善土壤微生物群落结构，提高生物多样性。
3. 调整土地利用方式，将受污染土地用于生态修复、绿化等项目。
（二）可行性分析从技术层面看，上述再利用策略具有可行性。
目前，国内外在土壤修复、微生物群落结构调整等方面已有丰富的实践经验和技术积累。
此外，随着环保技术的发展，更多的新型修复技术将为平朔煤矿工业场地的再利用提供更多选择。
从经济层面看，虽然初期投资较大，但长期来看，通过土地再利用和生态修复等项目可带来显著的经济效益和社会效益。
对煤系高岭土燃烧加工工艺的探讨
度 ， 到不 同理 化性能 的煅 烧高岭 土 。 可得 煤 系高 岭 土 的煅 烧 必 须 要 根 据 原 料 特 征 及 深 加 工 产 品 要 求 制 定 具 体 的工 艺 制 度 。其 中生 产莫来 石 的煅烧 工艺通 常可
用 粗 粒块状 煤矸 石直 接入 炉煅烧 。而其它
业， 涂料工业 ， 替代钛 白粉作结构性颜料。
煤系高岭石资源为我 国所独有 ， 具有
广阔 的开 发 利用 前 景 。 过 多 年 的试 验研 经
较风化和近代沉积作 用形成的高岭石高 ， 经受 了成矿作用又进一 步重结晶有序化 ，
内部 结 构 紧 密 ， 系高 岭 岩 由 于结 晶空 间 煤 受 到限制 ， 因而 自形 程 度 较 差 ， 坏 构 造 破 需 要 较 大 的 能 量 ， 塑 性 低 、 羟 温 度 较 可 脱 高 、 热谷 宽 而 且 常 有 复 谷 出现 。 因此 实 吸
维普资讯
对 煤 系高岭 土煅烧加 工工 艺的探 讨
２ ５
为 中温煅 烧 。２０ １０ ℃以上 为高温煅 烧 。 ２ 纪８ Ｏ世 Ｏ年代 以来 ，随着 对 煤系 高
ＡＩ ＂Ｓ ０ ＂ Ｈ２ ５￣０￣ Ａ１ ２ ２ ｉ ２２ ０ ５０７０ ０３ ０３２ ｉ ２ ． ＳＯ ２
物 质 极 其 细 微 ， 被 粘 土 吸 附 ， 于从 粘 易 难
莫 来 石 晶体 ， 品密 度 ２ ｇ／１１ 具 有 较 产 ． ７ ３， １， １
土 中分 离 ， 因而 煤 系 高 岭 岩 的脱 碳 必 须
高 白度（ Ｏ ） ＞ ％ 和光散射性质（ ． ｍ／ 。 ９ ＞ ２ ２） Ｏ ４ ｇ
维普资讯
２ ４
蒲 白科技
岛国 罄 鼢 廛
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碘 催化芳 基重 排法合 成 ２（． 甲基 苯 ． 溴 ４ 基） 丙酸＝ ｙ ｔｅｉ ｏ － ．ｒｍ ｍｅ ｙ． Ｓ ｎ ｓ ｆ２（ ｂｏ ｏ ｔ １ ｈ ｓ ４ ｈ
ｐ ｅ ｙ ｐｏ ｉ ｃａｉ ｉ ｉ ｉ ・ ａ ｌｚ ｈ ｎ １ ｒｐｏ ｃ ｖａ ｏ ｎ ｃ ｔ ｙ ｅ术科 学） 性分析，确定 了仲丁醇产 品中的杂质种 类 ，为建立气相色谱定量分析方法确立 了 目标组分 ．在筛选色谱柱和优化色谱 条件 的基础上 ， 选用 Ｒｘ２ ０（ ． ｌ ｔ．０ ０３ ｉ ２ｎ ｎ ×６ ０ ｍ×０５ ｍ ． ｌ ）毛细管色 谱柱测 定 ０ｌ 工业仲丁醇产 品的纯度和杂质含量 ，实 验结果表 明， 目标组分分 离效果 良好 ． 根 据测定的相对质量校正 因子 ，以校正面 积归一化法对不同含量 的标准试样进行 定量分析 ，各 组分 重复测 定 ５次 的相对 标准偏差均小于 ２ 回收率在 ９ ．％～ ％， ９１ １ １ ％之 间，表 明方法 的精 密度和准确 ０． ３ 度 良好．该方法为仲丁醇生产企业提供 了一种快速、可靠 的定量分析方法 ．图 １ ４参 ５ 表 关键 词：气相色谱 ；质谱 ；仲丁醇 ；甲 乙酮 ；仲 丁醚 ０１１７ ６ ８７ ２ ５ ０・ ４精 细化 学工程 ３ ５ 阻燃剂锡 酸锌 的优 化制 备＝ ｔｄ ｎ ｔｅ Ｓｕ ｙ ｏ ｈ
（ Ｃ ｍｉ ］ Ｃ ） ： （ Ｃ ３ ： Ｓ Ｃ ３ ［４ ｍ １ ｍ Ａ１１ ｍ（ｂ １ ） ） ＝ ５： ５： ３： ．，反应温度一１ ℃， １ １ ２： １ ５ ０ 反应 时间 ４ ～５ｈ较佳 工艺条件 下，固体 树 脂产 物 的 收 率 为 ６ ％ ， 软化 点 为 ４ １４ ．表 ８参 １ ０℃ ３ 关键词 ：离子液体 ；松节油 ；卤化 １烷 ． 基．． ３ 甲基 咪 唑 盐
《2024年煤矿工业场地土壤污染评价及再利用研究——以平朔煤矿为例》范文
《煤矿工业场地土壤污染评价及再利用研究——以平朔煤矿为例》篇一一、引言随着煤炭资源的开采和利用，煤矿工业场地的土壤污染问题日益突出，这不仅对环境造成了严重影响，也对人类健康和可持续发展带来了巨大威胁。
平朔煤矿作为我国重要的煤炭生产基地之一，其土壤污染问题亟待解决。
因此，本文以平朔煤矿为例，对煤矿工业场地的土壤污染进行评价及再利用研究，旨在为煤矿区土壤污染治理和资源再利用提供科学依据。
二、研究区域与数据收集本研究以平朔煤矿为研究对象，收集了该矿区的土壤污染数据、地质资料、气象数据以及煤炭开采和加工的历史资料。
通过对数据的整理和分析，为后续的土壤污染评价和再利用研究提供基础。
三、土壤污染评价1. 评价方法本研究采用综合评价法，结合土壤理化性质、重金属含量、有机物污染等多方面因素，对平朔煤矿的土壤污染进行评价。
同时，运用GIS技术对土壤污染空间分布进行可视化表达。
2. 评价结果评价结果显示，平朔煤矿土壤污染严重，主要表现在重金属（如铅、汞、镉等）超标、有机物污染等方面。
其中，重金属污染主要分布在矿区周边及采空区，有机物污染则主要分布在煤炭加工区域。
四、土壤再利用研究1. 再利用途径针对平朔煤矿土壤污染现状，本研究提出以下再利用途径：一是进行生态修复，将受污染的土壤用于植被恢复；二是进行土壤改良，提高土壤质量，用于农业种植；三是进行资源化利用，如将部分受污染土壤用于建筑材料等。
2. 再利用可行性分析通过对再利用途径的可行性分析，发现生态修复和土壤改良具有较好的可行性，能够有效地改善土壤质量，提高土地利用率。
而资源化利用则需要进一步研究受污染土壤的物理化学性质，确保其符合相关标准和要求。
五、结论与建议1. 结论通过对平朔煤矿的土壤污染评价及再利用研究，得出以下结论：平朔煤矿土壤污染严重，主要表现在重金属和有机物污染方面；生态修复和土壤改良是可行的再利用途径，能够有效地改善土壤质量；资源化利用需进一步研究受污染土壤的物理化学性质。
我国煤系硬质高岭土机械化开采可行性研究
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｃｏ ｌ ｅ ｒｎ Ｈａ ｄ ｋ ｏ ｉ Ｋａ ｌ ａ ｉ ｇ ｍｉ ｉｇ Ｍｅ ｈ ｎ ｚ ｄ ｍｉ ｉ ｇ Ｆ ａ ｉ ｉ ｔ ａ— ａ ｉ ｇ ｂ ｒ ａ ｌ ｎ ｏ ｉ ｃ ｖｎ ｎ ｎ ｎ ｃ ａ ｉｅ ｎ ｎ ｅ ｓｂ ｌ ｙ ｉ
制 约 高 岭 土 产 量 的 瓶 颈 问 题 一开 采 工 艺 落 后 ，包 括 破 岩 效率 差 、机 械 化 装 运 程 度 低 ，采 场 支 护 落 后 等 难
题 进 行 了研 究 。研 究 结 果 表 明 ，采 用 合 理 的机 械 化 生产 设 备 ，可 达 到 安 全 高 效 规 模 化 生 产 ，并 可 为 该 矿
Ａｂ ｔａ ｔ ｎ ｔ ａ ｅ ｏｆｃ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｈｅ ｃ ｓ ｏｎｔｎｕ ｓ ｙ ｒ ｉｉ ｈｅ ｒ ｑｕ ｒ ｍ ｅ ｓｏｆＫ ａ ｉ ｎｄ ｔ ｅ ｓ ｅ ｒｃ ｓａｔｐｒ ｓ ｉ ｏｕ ｌ ａｓｎｇ ｏｆｔ ｅ ｉｅ ｎｔ ｏｌ ａ ｈ ａｌ ｐ ｉ ｅ ｅ — ｎ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭｅｈ ｎｃ ｎ ｉｉ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｃ ｉａＵｎｖ ｒ ｉ ｆ ｎ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ・ ｅ ｇ １ ０ ８ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｃ ａ ｉ ａ ｄＣ ｖｌ ｎ ｉｅ ｒ ， ｈｎ ｉ ｓ ｙｏ ｇ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ Ｂ ｉｎ ０ ３ ｓ ｎ ｅ ｔ Ｍｉ ｊ ｉ ０
郭东明 杨仁树 李恩璞 赵 进 张 慧 桂 良玉
（ 中国矿 业大 学 （ 北京） 力 学与建 筑 学院 ・ 京 １ ０ ８ ） 北 ０ ０ ３
摘 要 ：目前 在 高岭 土需 求 和 销 售 价 格 不 断 升 高 的 情 况 下 ， 高 岭 土 开 采 产 量 却 难 以 提 高 。本 文 针 对
内蒙古准格尔煤系高岭石煅烧结构分析
１ 引 言
有 良好的遮盖力和不透明性 ，因而可在 油漆 、造纸工 业 中用作 涂料 、填料 及颜 料 ；而生 产 电缆用 的高岭
土 ，其煅烧 温度要求 控制在 ８ ０ ０￣ Ｃ以下 。
内蒙古准格 尔蕴含 大型优质煤系高岭土矿床 ，其 中不少矿 床层位 稳定 、厚度大 ，矿石 中高岭石含量在 ９ ％以上 。虽然不 同矿 区的矿石性质有 所差别 ，但都 ５
２ ｌ 年第３ ０２ 期
中国非金属 矿 工业导刊
总第 ９ 期 ６
【 验研究 】 试
郭 炜 锋 ，刘
（． １北京石 油化 工学院机械工程 学院，北京 １ ２ １ ；２ 中国船 级社质 量认证公 司，北京 １ ０ ０） ６ ． ０ ７ ０６ ０
【 摘
的选择 。
要 】运用扫描 电镜Ｓ Ｍ、透射 电镜Ｔ Ｍ、Ｘ 射 线衍射Ｘ Ｅ Ｅ ＲＤ、组成分析 、热分析（ Ｇ＋ Ａ） 红外分析Ｆ Ｉ Ｔ ＤＴ 和 Ｔ Ｒ
适 于加 工煅烧 高 岭土 。煅烧 高 岭土 由于 比普 通 高岭
由于我 国质量较好的硬质高岭土通常与煤共生 ，
煅烧处理时还需兼顾其 内含有 机质及 固定碳 的脱 除。
土 白度 高 、容重小 、 比表 面积 大 、细 油性 好 、光 性 特 殊 、绝缘 性和 热稳 定性 较高 等 ，因而用 途广 泛 ， 经济价 值高 。。特别 是作为填 料 ，在造 纸 、电缆工 业 中 ，高岭 土具有 独特的作用 。在造纸工业 中，由 于 高岭土具有 良好 的不透 明性及可 印性 ，使它成为生 产 气刀级或 刮刀级 涂布铜版 纸的重要原料 ；在 电缆
ａ ｅ ａｃｎ ｄ ｗｈ ｃ ａ ｕ ｄ ｅｃ ｌ ｉ ａｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌ ｏ ｄ ｔ ｎ ． ｔ ｆ ｒｃ ｌｉ ｅ ， ｉ ｈｃ ｎ ｇ ｉ ｅｔ ａ ｃｎ ｔ ｈ ｉａ ｎ ｉ ｏ ｓ ｈ ｏ ｅ ｃ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ａ —ｅ ｉ ｓ ａ ｌ ｉ ； ａｃｎ ｔ ｎ ； ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｙｗｏ ｄ ： ｏ ｌｓ ｒ ｏ ｉ ｔ ｃ ｌ ｉ ａ ｉ ｓ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｅ ｋ ｎ ｅ ｏ
内蒙煤干石烧制高岭土的工艺流程
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内蒙准格尔、清水河煤田煤系高岭土地质特征及工作建议
55收稿日期: 2005-09-26作者简介:杨玉文，男，50岁，高级工程师。
[矿产资源]内蒙准格尔、清水河煤田煤系高岭土地质特征及工作建议杨玉文1，赵国柱2，李金锋1，梅 钧1（1.中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙古 呼和浩特 010070；2.内蒙古集宁师范高等专科学校，内蒙古 乌兰察布 012000）中图分类号：P619.232 文献标识码：B 文章编号：1007-9386(2006)01-0055-021 概况内蒙古自治区准格尔、清水河煤田为同一构造盆地同一时代形成的煤田，只是黄河通过本区分割后，黄河以西位于准格尔旗的北东部称为准格尔煤田，黄河之东位于清水河县的西部称为清水河煤田。
准格尔煤田浅部区(煤层埋深小于600m)进行过煤炭普查以上工作的矿区10个，勘查总面积991km 2；清水河煤田煤层埋深均在600m 以上，面积约130k m 2。
据近几年高岭土找矿及煤田勘查资料，两煤田6号煤层上部普遍赋存着一层高岭土。
由于当初煤炭勘查时还没有煤系高岭土煅烧深加工技术，所以均按耐火粘土的要求进行了初步的相关化(试)验及综合评价。
上世纪90年代随着煤系高岭土煅烧技术及一整套深加工工艺的开发应用，煤系高岭土在多个领域得到广泛应用，有关部门普遍认识到两煤田6号煤层上部高岭土的潜在经济价值。
仅黑岱沟煤炭露天勘探区赋存的高岭土预测资源量达2.9亿t ，其中优质高岭土达9 000万t，可见两个煤田内赋存的高岭土资源量是世界上罕见的。
但由于多方面的原因，近十多年来地质勘查投入有限，对两煤田内赋存的高岭土地质勘查研究程度很低，目前仅准格尔旗永城、脑包湾沟两处(面积约4km 2)对该层高岭土进行了详查地质工作。
2 地质特征本区大地构造位于华北地台(Ⅰ级)鄂尔多斯台坳(Ⅱ级)东胜凸起(Ⅲ级)的东部。
总体构造为走向近南北，波状起伏向西倾斜的单斜构造，倾角小于10°。
其内有次一级褶皱、断裂，但不发育，地质构造属简单类型。
高钛含量硬质高岭土利用的试验研究
高钛含量硬质高岭土利用的试验研究
张其春;叶巧明
【期刊名称】《非金属矿》
【年(卷),期】2001(000)004
【摘要】川南煤系含硫铁矿高岭土是一种具有高钛含量的硬质高岭土.由于锐钛矿等TiO2矿物的化学性质非常稳定,通常用于漂白高岭土的强酸溶解、连二亚硫酸钠还原等方法均对它们无溶除效果,这一特点限制了对其的开发利用.本研究通过煅烧硬质高岭土与硫酸铵的混合物,利用硫酸铵分解生成的中间产物硫酸氢铵的高反应活性,将高岭石结构中的晶格铝脱除,转化为硫酸铝,使高岭石转变为非晶质二氧化硅,同时硫酸氢铵还将高岭土内所含的铁、钛矿物转化为易溶的硫酸盐,经后续的溶解处理去除可溶性盐类,从而由硬质高岭土制备出具有高白度的微细白炭黑产物.【总页数】4页(P20-22，27)
【作者】张其春;叶巧明
【作者单位】成都理工大学应用化学系,;成都理工大学应用化学系,
【正文语种】中文
【中图分类】TQ12
【相关文献】
1.煤系硬质高岭土提纯及溢流磁选增白试验研究 [J], 李彩霞;程明;白阳;任瑞晨
2.高钛含量煤系高岭土除钛新工艺的探索 [J], 姜磊;王学群;雷东升;张韬
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《2024年内蒙古兴和县高岭土绿色经济湿法提纯工艺研究》范文
《内蒙古兴和县高岭土绿色经济湿法提纯工艺研究》篇一一、引言内蒙古兴和县以其丰富的矿产资源而闻名，其中高岭土作为一种重要的非金属矿产，具有广泛的应用价值。
然而，高岭土的提纯工艺一直是一个重要的研究课题。
传统的提纯方法往往存在能耗高、环境污染严重等问题。
因此，研究绿色经济的湿法提纯工艺，对于提高高岭土的品质、降低生产成本、保护环境具有重要意义。
本文以内蒙古兴和县高岭土为研究对象，对绿色经济湿法提纯工艺进行研究。
二、研究背景及意义随着经济的快速发展，高岭土的需求量不断增加，而高岭土的品质直接影响到其应用领域和价值。
因此，对高岭土的提纯工艺进行研究具有重要的现实意义。
内蒙古兴和县的高岭土资源丰富，但由于其矿物组成复杂，传统提纯方法存在诸多问题。
绿色经济的湿法提纯工艺作为一种新型的提纯方法，具有能耗低、污染小、提纯效果好等优点，是当前研究的热点。
对内蒙古兴和县高岭土的绿色经济湿法提纯工艺进行研究，不仅可以提高当地高岭土的品质和附加值，还可以推动绿色经济的发展，具有重要的研究价值和实践意义。
三、研究内容与方法1. 研究内容本研究以内蒙古兴和县高岭土为研究对象，通过对高岭土的矿物组成、化学成分、物理性质等进行分析，确定适宜的湿法提纯工艺。
重点研究湿法提纯过程中的化学反应、提纯效果、工艺参数等因素，以期达到提高高岭土品质、降低生产成本、保护环境的目的。
2. 研究方法（1）样品采集与性质分析：采集内蒙古兴和县的高岭土样品，对其矿物组成、化学成分、物理性质进行分析，为后续的提纯工艺研究提供依据。
（2）湿法提纯工艺研究：通过实验研究，确定适宜的湿法提纯工艺，包括反应条件、反应时间、反应温度等因素。
同时，对提纯过程中的化学反应、提纯效果进行监测和分析。
（3）工艺参数优化：通过实验数据的分析，对提纯工艺参数进行优化，以提高提纯效果、降低成本、减少环境污染。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验研究，确定了适宜的绿色经济湿法提纯工艺。
煤系高岭土生产工艺流程
煤系高岭土生产工艺流程煤系高岭土是一种以煤矸石为原料的高岭土，其生产工艺流程可以分为以下几个步骤。
首先是煤矸石的粉碎和研磨。
煤矸石是煤矿开采后留下的废弃物，经过粉碎和研磨处理可以得到细小的煤矸石粉末。
这一步骤可以采用破碎机和磨粉机等设备进行。
接下来是煤矸石粉末的脱硫。
由于煤矸石中含有较高的硫，需要进行脱硫处理以提高煤系高岭土的质量。
常用的脱硫方法有湿法脱硫和干法脱硫两种。
湿法脱硫是将煤矸石粉末与碱性溶液反应，使硫化物转化为硫酸盐溶解出来；干法脱硫则是利用高温煅烧的方式将煤矸石中的硫转化为二氧化硫气体，然后通过吸附或冷凝的方式进行收集。
然后是煤矸石粉末的洗涤和筛分。
为了去除煤矸石粉末中的杂质和细颗粒，需要对其进行洗涤和筛分。
洗涤可以使用水洗的方式，将煤矸石粉末与水进行搅拌和冲洗，然后经过离心或过滤等方法分离固液；筛分则是利用筛网对煤矸石粉末进行分级，将不同粒径的颗粒分离出来。
接下来是煤矸石粉末的干燥和煅烧。
洗涤和筛分后的煤矸石粉末需要进行干燥以去除水分，常用的干燥方法有自然风干和热风干燥两种。
煅烧是将干燥后的煤矸石粉末在高温下进行加热处理，使其发生矿化反应和结晶转化，形成高岭石矿物。
最后是煤系高岭土的精磨和分选。
经过煅烧的煤系高岭土需要进行进一步的精磨和分选，以获取符合要求的产品。
精磨可以采用球磨机等设备进行，通过磨破和搅拌使高岭土颗粒更加细小；分选则是利用不同颗粒大小和比重的特性，采用离心分选或气流分选等方法将高岭土颗粒进行分离和分类。
煤系高岭土的生产工艺流程包括煤矸石的粉碎和研磨、脱硫、洗涤和筛分、干燥和煅烧、精磨和分选等步骤。
通过这些步骤的处理，可以得到具有一定矿化度和颗粒大小的高岭土产品，用于陶瓷、建材、涂料等领域。
这一生产工艺流程的实施，不仅可以有效利用煤矸石资源，还可以提高其附加值和综合利用效益。
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石油学报(石油加工)2006年8月 ACTA PETROL EI SINICA(PETROL EUM PROCESSIN G SECTION) 第22卷第4期 文章编号:100128719(2006)0420094205内蒙古煤系硬质高岭土酸处理研究STU DY ON MODIFICATION OF KAOL IN OF COAL MEASURES FR OMINNER MONG OL IA李爱英1,马 智1,罗永康1,王 义1,李 强2L I Ai2ying1,MA Zhi1,L UO Y ong2kang1,WAN G Y i1,L I Qiang2(1.天津大学化工学院,天津300072;2.兰州石油化工公司催化剂厂,甘肃兰州730060)(1.S chool of Chemical Engineering,Tianj i n Universit y,Tianj in30072,China;2.Catal yst Factory of L anz hou Pet rochemical Com pany,L anz hou730060,China)摘要:研究了不同n(SiO2)/n(Al2O3)的酸处理内蒙古煤系高岭土。
对酸处理高岭土进行吡啶2TPD实验、B ET 测试及裂化活性测试,并在小型固定床上以酸处理高岭土为催化剂对大港轻柴油进行催化裂化反应,考察了n(SiO2)/n(Al2O3)对高岭土表面酸性、裂化活性和选择性的影响。
结果表明,随着酸处理高岭土中n(SiO2)/n(Al2O3)的增加,高岭土的表面酸量增加,汽油收率提高。
当n(SiO2)/n(Al2O3)大于20时,其孔径集中在3～10nm之间,表面吡啶吸附总量大于4.1μl/g,柴油转化率大于64%,汽油收率大于42%。
将n(SiO2)/n(Al2O3)调节到20以上,能够得到催化性能较好的酸处理高岭土。
关 键 词:内蒙古煤系高岭土;吡啶2TPD;催化裂化中图分类号:TE624.91 文献标识码:AAbstract:The acid2modified kaolin fro m Inner Mongolia wit h different molar ratio of SiO2to Al2O3(n(SiO2)/n(Al2O3))was characterized by pyridine2TPD,B ET and activity test of catalytic cracking.The effect s of n(SiO2)/n(Al2O3)on acid type,acid amount of surface, cracking activity and selectivity of t he kaolin catalyst were st udied.The result showed t hat t he yield of gasoline became higher wit h t he increase of n(SiO2)/n(Al2O3)of acid2modified kaolin due to t he increase of t he acidity of kaolin.When n(SiO2)/n(Al2O3)was more t han20,t he diameter of pores ranged from3nm to10nm and t he total amount of absorbed pyridine on kaolin surface reached more t han4.1μl/g.Meanwhile,t he conversion and yield of gasoline got to more t han64%and42%,respectively.The acid t reated kaolin wit h better catalytic performance was obtained when n(SiO2)/n(Al2O3)reached more t han20.K ey w ords:Inner Mongolia kaolin of coal measures;pyridine2TPD;catalytic cracking催化裂化(FCC)是炼油工业中的一个重要环节,随着我国经济的迅速发展和环保要求的日益严峻, FCC工艺所起的作用越来越突出,对FCC工艺中的关键材料———FCC催化剂的需求量也越来越大。
目前,我国的FCC催化剂主要由高岭土基质、分子筛和其它添加组分构成。
裂化催化剂的发展使对高岭土的需求量正在逐年增加,预计2005年将达到(4.5～5.0)×104t[1]。
而作为工业裂化催化剂基质材料的苏州土的资源有限,因此寻找一种可以代替苏州土的高岭土成为迫切的需要。
煤系高岭土是我国重要的高岭土资源,与非煤系高岭土相比,它在资源量上有相当大的优势[2],其中,内蒙古地区煤系高岭土 收稿日期:2005207204 基金项目:中国石油化工集团公司资助项目(X503067) 通讯联系人:马智,Tel:022*********;E2mail:mazhi@资源丰富,预测储量70×108t[3]。
目前,煤系高岭土主要以原矿用于陶瓷、耐火材料等行业[1],其它方面尤其是在石油化工方面的开发应用尚处于起步阶段。
若能够将内蒙古煤系高龄土应用于FCC催化剂,这将有重要的经济意义。
高岭土经过酸碱改性可以有效地改变其表面酸性、表面积、孔结构等性能[4,5],刘从华等[6]将碱改性高岭土的SiO2抽出率与其表面积、孔体积等性能进行了关联,认为SiO2的抽出率可以作为判断焙烧高岭土质量的指标。
目前尚未见有关n(SiO2)/n(Al2O3)对酸改性高岭土性能影响的文献报道。
笔者以内蒙古煤系高岭土为原料,考察了n(SiO2)/n(Al2O3)对高岭土酸性位强度、酸量和孔径以及改性高岭土裂化性能的影响。
1 实验部分1.1 主要原料内蒙古煤系高岭土(硬质高岭土),主要化学组成:Al2O339.40%(质量分数,下同),SiO245.75%, Fe2O30.20%,TiO20.64%,n(SiO2)/n(Al2O3)=1.97,烧失量15.67%;HCl(分析纯)。
1.2 样品制备将高岭土破碎研磨至一定的粒度,然后在马福炉中与750℃煅烧转变成偏高岭土,再与6mol/l的HCl溶液(过量20%)反应,反应温度为85℃。
改变反应时间,得到不同n(SiO2)/n(Al2O3)的酸处理高岭土。
1.3 测试方法采用日本理学D/maxII22308型X射线衍射仪测定样品的晶相结构。
Cu Kα射线,管电流30mA,管电压30kV。
采用静态N2吸附法(吸附温度77K),在Thermo Finngan Sorptomatic1900型吸附仪上测定比表面积和孔径。
采用ED TA络合滴定法测定滤液中Al2O3含量,计算得到n(SiO2)/n(Al2O3)。
酸强度和酸量测定(吡啶2TPD实验):取500mg样品在700℃下用He吹扫1h,然后降温至200℃,向气化室脉冲注入吡啶,样品吸附吡啶至饱和,吹扫一段时间后,降至100℃,以16℃/min的升温速率进行脱附,记录升温和脱附曲线,直至700℃。
根据不同温区解析的吡啶量(μl/g)得到固体表面的酸量和酸强度分布。
催化剂初活性测定(小型固定床实验):催化剂5g,加热炉温度460℃,原料油为大港轻柴油(密度0.8060g/cm3);进油速率1.5ml/min,剂/油比1/8。
2 结果与讨论2.1 n(SiO2)/n(Al2O3)对高岭土结构的影响图1为内蒙古煤系高岭土煅烧前后及煅烧高岭土酸处理后的XRD谱图。
从图1可以看出,内蒙古煤系高岭土的晶相部分主要为高岭石,基本不含石英、伊犁石等杂质。
经750℃煅烧后,它们的晶相结构发生了很大的变化,原先的高岭石特征衍射峰消失,表明高岭石八面体结构遭到了严重的破坏,结晶度显著下降,生成了无定型的偏高岭土,再经过酸处理后并没有改变其物质图1 内蒙古高岭土煅烧前后及酸处理后的XR D谱图Fig.1 XR D patterns of kaolin,calcined kaolin and acid treated k aolin from Inner Mongolia(1)Kaolin;(2)Kaolin calcined(750℃,1h);(3)Acid treated kaolin59第4期 内蒙古煤系硬质高岭土酸处理研究 的晶体结构,说明酸处理只是将煅烧过程中结构遭破坏的部分浸取分离,脱出了其中的铝,从而改变了高岭土的n(SiO2)/n(Al2O3)。
表1 不同n(SiO2)/n(Al2O3)的酸处理高岭土的理化性质T able1 The physicochemical properties of acid treated kaolin with different n(SiO2)/n(Al2O3)Samples No.n(SiO2)/n(Al2O3)S BET1)/m2・g-1V P2)/cm3・g-1Pores distribution/%<3nm3-10nm>10nm1 1.9710.90.0711.1282.62 6.26214.38128.20.1413.8273.7412.44346.02195.20.2018.3672.549.10 1)Specific surface area;2)Pore specific volume表1为不同n(SiO2)/n(Al2O3)的酸处理高岭土的理化性质数据。
从表1可以看出,随着n(SiO2)/ n(Al2O3)的增加,高岭土的比表面积和孔容都显著增加。
n(SiO2)/n(Al2O3)=1.97时,孔径主要集中在3～10nm之间,孔体积小,即孔数量较少;当n(SiO2)/n(Al2O3)=14.38时,孔径在3～10nm之间的孔隙减少,孔体积增大。
这是因为在酸处理过程中,Al2O3被浸出后,在焙烧高岭土颗粒上形成部分孔隙。
随着Al2O3浸出量的增加,n(SiO2)/n(Al2O3)增大,比表面积和孔容增加。
因此,n(SiO2)/ n(Al2O3)可以作为判断酸处理高岭土质量的指标。
2.2 n(SiO2)/n(Al2O3)对改性高岭土酸性的影响图2为不同n(SiO2)/n(Al2O3)的酸处理高岭土的吡啶2TPD谱图。
从图2可以看出,内蒙古高岭土经酸处理之前(见图2(2)),其吡啶2TPD 谱图中只在低温段(100～200℃,对应于弱酸位)和中温段(200～470℃,对应于中等强度酸性位)出现微弱的吡啶脱附峰,在高温段(470～700℃,对应于强酸位)没有脱附峰。