1、留样。硅酸钠的制备干法制备硅酸钠称取定量的煤矸石酸浸提铝渣，并按定模数配比称取无水碳酸钠，再将酸浸渣和碳酸钠用研钵充分混匀后放入坩埚内，然后将坩埚置于电阻炉内，在定温度下反应定的时间，反应结束后取出产物并用蒸馏水水淬。过滤分离后得到硅酸钠固体，将硅酸钠固体放入高压反应釜内，并加入定量的蒸馏水，在定温度和搅拌速度下溶解硅酸钠。反应结束后过滤分离得到液体留样备用，固体烘干后留样。万方数据第二章原料与实验方法湿法制备硅酸钠称取定量的煤矸石酸浸提铝渣，并按定模数配比称取氢氧化钠，加入定量的蒸馏水后置于高压反应釜内，在定温度和搅拌速度下反应段时间，冷却降压后，取出反应物过滤分离得到液体留样备用，固体烘干后留样。白炭黑的制备先用蒸馏水调节硅酸钠溶液浓度至波美度，并量取定量硅酸钠溶液置于四口烧瓶内，再用水浴锅加热至，此时开始通入二氧化碳，。

2、下各煤矸石的资源利用率，通过对干法工艺湿法工艺进行研究比较，选择出适宜工艺，并进行工艺流程设计具体研究内容及结论如下煤矸石二次酸浸提铝干法制硅酸钠碳分法制白炭黑工艺，研究主要工艺条件活化，酸浸两次，熔融反应，水热反应，反碳分应。郭庄贾家沟瑞通煤矸石的铝提取率分别为，硅提取率为。针对干法工艺提取率低能耗高的问题，本实验对酸浸渣干法制硅酸钠工艺进行改进降低反应温度至，并在酸浸渣中添加二氧化硅降低其杂质含量控制氧化铝含量小于，此条件下郭庄贾家沟瑞通煤矸石的硅提取率分别提高到。煤矸石厌氧热活化湿法制硅酸钠碳分法制白炭黑工艺，主要工艺条件电阻炉活化，酸浸装置酸浸两次，高压反应釜反应，碳分装置反应。郭庄贾家沟瑞通煤矸石的铝提取率分别为，硅提取率为，碱浸渣的灰分分别为，其表明固定碳富集程度较高。煤矸石高温高压酸浸湿法制硅酸钠碳分法制白炭黑。

3、设备公司强力电动搅拌机上海标本模型厂电热鼓风干燥箱上海博迅实业有限公司医疗设备厂。实验方法煤矸石活化先用颚式破碎机将块状煤矸石粗破碎，再用行星式球磨机将煤矸石磨细，筛分收集目以下的煤矸石备用。称取定量煤矸石放入坩埚内，并置于电阻炉内在活化小时，冷却后取出备用。煤矸石酸浸提铝普通酸浸提铝称取定量活化后的煤矸石置于四口烧瓶内，并以的固液比煤矸石质量盐酸体积加入质量浓度为的盐酸，再放置到电热套中，在定的搅拌速度下加热到共沸温度并恒温反应定的时间，冷却后用循环水真空泵进行真空抽滤，并用蒸馏水冲洗滤饼。收集滤液用化学滴定法分析铝的提取率，并将滤饼放入干燥箱内烘干。高温高压酸浸提铝称取定量的原样煤矸石置于均相反应罐内胆为聚四氟乙烯，并加入定量定浓度的盐酸溶液，在均匀的转速下升温至定温度并恒温反应段时间，冷却后固液分离，滤液留样，滤饼烘干。

4、万方数据万方数据中文摘要煤矸石是我国排放量最大工艺湿法工艺进行研究比较，选择出适宜工艺，并进行工艺流程设计具体研究内容及结论如下煤矸石二次，其表明固定碳富集程度较高。煤矸石高温高压酸浸湿法制硅酸钠碳分法制白炭黑的工艺，主要工艺条件均相反应器酸浸，高压反应釜反应，碳分装置反应。郭庄贾家沟瑞通煤矸石的铝提取率分别为，硅提取率为，碱浸渣的灰分分别为，固定碳富集程度高。工艺比较设计煤矸石高温高压酸浸湿法制硅酸钠碳分法制白炭黑的工艺最简单，铝硅提取率最高，固定碳富集率最高，能耗最低，但对设备要求高煤矸石二次酸浸提铝干法制硅酸钠碳分制白炭黑工艺万方数据万方数据中文摘要煤矸石是我国排放量最大固体废弃物之，根据其成分，选择适合的工艺，提取利用煤矸石中的氧化铝二氧化硅固定碳是其高值化利用的重要方式。本文以郭庄贾家沟瑞通煤矸石为原料研究不同工艺。

5、为二氧化硅氧化铝碳，所以这三种元素的提取利用是煤矸石高值利用的关键。实验试剂表实验所需试剂药品原料名称规格生产厂家备注盐酸山西汇鸿源化工质量浓度冰乙酸天津市永大化学试剂有限公司硫酸铜天津市永大化学试剂有限公司醋酸钠天津市永大化学试剂有限公司氨水天津市富宇精细化工有限公司质量浓度吡啶偶氮萘酚，上海试剂厂磺基水杨酸北京化工厂乙二胺四乙酸二钠天津市泰兴试剂厂氢氧化钠恒兴化学试剂制造有限公司二氧化硅西陇化工有限公司碳酸钠国药集团化学试剂有限公司万方数据煤矸石中硅铝碳元素综合利用的研究实验仪器颚式破碎机行星式球磨机南京大学仪器厂型智能箱式电阻炉洛阳市西裕马仪器制造有限公司高压反应釜大连润昌石化设备有限公司环保专用电热套菏泽市鑫源仪器仪表有限公司电热恒温水浴锅上海博迅实业有限公司均相反应器烟台建邦化工机械有限公司循环水式真空泵上海振捷实。

6、续加热至时恒温反应若干小时至值。反应结束后将反应液固液分离，固体烘干后得到白炭黑，液体为富含碳酸钠的溶液，可回收利用。分析方法射线荧光光谱分析是利用射线照射样品，激发被测样品，样品中的不同元素会放出特定能量的二次射线，探测系统接受这些二次射线并记录能量及数量，再通过转换可得样品中各种元素的种类及含量。本论文中的煤矸石化学组分是用射线荧光光谱分析测定所得，由河北科技大学帮助测试。射线衍射分析能分析各种晶型物质，能对物质的物相作定性定量分析，也能分析晶相的结构晶粒尺度结晶度等。但是此方法对于以非晶态形式存在的物质的效果很差，不能反映非晶态物质结构的变化。本论文所用仪器为射线衍射仪，测试条件为靶，扫描范围为。电感耦合等离子光谱发生仪分析是种多元素分析系统，分析准确度和精确度高。本实验所用仪器为电感耦合等离子体原子发射光谱仪，测试条。

7、工艺，主要工艺条件均相反应器酸浸，高压反应釜反应，碳分装置反应。郭庄贾家沟瑞通煤矸石的铝提取率分别为，硅提取率为，碱浸渣的灰分分别为，固定碳富集程度高。工艺比较设计煤矸石高温高压酸浸湿法制硅酸钠碳分法制白炭黑的工艺最简单，铝硅提取率最高，固定碳富集率最高，能耗最低，但对设备要求高煤矸石二次酸浸提铝干法制硅酸钠碳分制白炭黑工艺的铝硅提取率较其他两个工艺低，且能耗最高，低温熔融和复配二氧化硅技术可以从定程度上降低其能耗，并提高其硅铝提取率，该工艺的优点是工艺成熟设备简单厌氧热活化湿法制硅酸钠碳分法制白炭黑的工艺介于上述两者工艺之间，具有较高的铝硅提取率，且设备要求不高，能耗较低，适用性较广。综上所述，确定煤矸石高温高压酸浸湿法制硅酸钠碳分法制白炭黑的工艺为最佳工艺，设计其工艺流程图，并建议下万方数据步开展工艺技术的可行性研究。关。

8、碳是其最主要的组成成分，所以提取利用硅铝碳元素就成了煤矸石高值化利用的关键。而且我国的铝资源相当短缺，如果能从煤矸石中提取铝不仅可以消耗煤矸石，也可对我国铝资源做个很好的补充。实验材料郭庄瑞通贾家沟三种煤矸石，详见第二章。实验原理煤矸石活化酸浸煤矸石热活化原理煤矸石中的主要成分高岭石化学活性较低，其经热活化后脱水变成化学活性较高的偏高岭石。具体反应如下酸浸原理活化后的煤矸石与盐酸接触，偏高岭石与盐酸反应生成氯化铝同时释放二氧化硅主要反应如下干法制备硅酸钠传统干法制备硅酸钠反应原理二氧化硅与碳酸钠在下生成硅酸钠，并释放二氧化碳，具体反应如下↑低温共熔法制备硅酸钠根据氧化钠氧化硅二元相图设计了低温共熔法制备硅酸钠的工艺，其相图如下万方数据中文摘要第章文献综述煤矸石的综合利用煤矸石的性质煤矸石的危害煤矸石的利用概况煤矸石中硅铝碳元。

9、词煤矸石结晶氯化铝白炭黑低温熔融高温高压酸浸万方数据,的盐酸按定比例混合，在下反应小时万方数据煤矸石中硅铝碳元素综合利用的研究得到的含有氯化铝的溶液用蒸发结晶的方法制备结晶氯化铝，或用添加铝酸钙的方法制备聚合氯化铝得到酸浸渣与定量定浓度的氢氧化钠溶液反应制备硅酸钠分离得到硅酸钠溶液与低灰分碳调节硅酸钠波美度至，并利用碳分发制备白炭黑。万方数据第二章原料与实验方法第二章原料与实验方法实验原料煤矸石本实验所选三种煤矸石分别山西潞安郭庄煤矿柳林县贾家沟煤矿中阳县瑞通煤矿。由于本实验涉及到煤矸石中铝硅碳的提取利用率，故应知道煤矸石原料的基本化学成分，通过煤质分析和化学成分分析可得三种煤矸石的化学成分如下表表煤矸石化学成分分析来源总计郭庄煤矸石贾家沟煤矸瑞通煤矸石上表数据中不包含水分硫分等挥发分组分。从上表可知三种煤矸石的主要化学成分。

10、至，再加入几滴磺基水杨酸，加热至杯底有气泡产生后取下，当温度降到时，用的标准试剂滴定，当溶液由紫红色变为无色或亮黄色时为滴定终点，此时正好与反应完全。的测定在上述溶液中继续加入浓度为，体积为的，并用体积比为的氨水调节值到，再加入醋酸醋酸钠缓冲液，加水稀释至，煮沸后滴加滴指示剂，此时溶液颜色变为亮黄色。趁热用浓度为的滴定，至试液由亮黄色变为紫红色时停止滴定，记下消耗的体积。氧化铝提取率计算公式如下式中的提取率提取出来的质量煤矸石原样中的质量测定时加入的的浓度测定时消耗的体积滴定所用的浓度滴定所用的体积酸浸液的总体积。万方数据第三章煤矸石综合利用干法工艺研究第三章煤矸石综合利用干法工艺研究煤炭资源是我国主要依赖的能源之，而在煤炭的开采过程中产生的煤矸石已经成为我国主要的大型固体废弃物之。通化学成分分析可知煤矸石中硅。

11、利用研究煤矸石中铝元素的研究现状煤矸石中硅元素的研究现状煤矸石中碳元素的研究现状本文研究内容煤矸石二次酸浸提铝干法制硅酸钠碳分法制白炭黑工艺酸浸渣干法制硅酸钠工艺改进厌氧热活化湿法制硅酸钠碳分法制白炭黑工艺高温高压酸浸湿法制硅酸钠碳分法制白炭黑工艺第二章原料与实验方法实验原料煤矸石实验试剂实验仪器实验方法煤矸石活化煤矸石酸浸提铝硅酸钠的制备白炭黑的制备分析方法射线荧光光谱分析万方数据射线衍射分析电感耦合等离子光谱发生仪分析傅里叶红外光谱分析铝离子化学滴定分析方法第三章煤矸石综合利用干法工艺研究实验材料实验原理煤矸石活化酸浸干法制备硅酸钠硅酸钠溶解碳分法制备白炭黑实验流程煤矸石热活化次盐酸酸浸提铝二次盐酸酸浸提铝聚合氯化铝的制备硅酸钠溶液的制备白炭黑的制备结果与讨论酸浸渣中铝含量对硅酸钠溶解度的影响模数对硅酸钠溶解度的影响温度。

12、为波长范围频率。傅里叶红外光谱分析红外光谱分析可用于研究分子结构和化学键，也可以用于表征和鉴别化学物种。且红外光谱具有高度特征性，可采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来分析鉴定未知产物。本实验主要利用红外光谱分析鉴定实验产物是否为目标产品，仪器型号为，测试条件为溴化钾压片法，波数设置为。铝离子化学滴定分析方法煤矸石用酸浸后，采用化学滴定的方法测定溶液中的含量，从而得出万方数据煤矸石中硅铝碳元素综合利用的研究煤矸石中的提取率。本实验采用滴定铝离子的含量，但是溶液中有铁离子存在，会先与铁离子发生络合反应，因此应该先用滴定铁离子，当铁离子刚好络合完全后，加入过量的溶液，再利用铜盐反滴定法测定的含量。具体方法如下的掩蔽测量酸浸后得到的溶液体积，取出溶液于锥形瓶中，加入体积比的盐酸溶液，并煮沸。取下后加入蒸馏水，并用体积比的氨水调节。

参考资料：

[1]牛年恭贺新禧新年祝福贺卡PPT（精选版） 编号20000（第15页，发表于2022-06-25）

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