CN102730709A - 一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法 - Google Patents

一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102730709A
CN102730709A CN2012102322655A CN201210232265A CN102730709A CN 102730709 A CN102730709 A CN 102730709A CN 2012102322655 A CN2012102322655 A CN 2012102322655A CN 201210232265 A CN201210232265 A CN 201210232265A CN 102730709 A CN102730709 A CN 102730709A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal gangue
calcined kaolin
obtains
steps
effluent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012102322655A
Other languages
English (en)
Inventor
邹健彪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SICHUAN HAIJIER ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Original Assignee
SICHUAN HAIJIER ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SICHUAN HAIJIER ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd filed Critical SICHUAN HAIJIER ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority to CN2012102322655A priority Critical patent/CN102730709A/zh
Publication of CN102730709A publication Critical patent/CN102730709A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，包括以下步骤：a、破碎、制球；b、煅烧；c、破碎；d、水洗；e、烘干；f、加入硫酸；g、加入氢氧化钠溶液；h、烘干。本发明提供的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，制备工艺简单、使用设备普遍，不仅制得高质量的煅烧高岭土，而且将制备过程中的副产物二氧化硫和氢氧化钙溶液综合利用，获得具有经济效益的亚硫酸钠和硫酸钙，达到同时创造很好的社会效益和经济利益的目的。

Description

一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法
技术领域
本发明属于煤矸石应用技术领域，具体涉及一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法。
背景技术
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，也是我国年排放量和累积堆放量最大的工业废气物；开展煤矸石和粉煤灰的综合利用、变废为宝、保护环境已成为我国的一项长期经济政策。
煤矸石是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。
高岭土是一种主要由高岭石组成的粘土。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。 高岭土在造纸工业的应用十分广泛。主要有两个领域，一个是在造纸（或称抄纸）过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。高岭土的主要成分是氧化铝，二氧化硅和水，还含有少量氧化钙和氧化铁。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。
目前，国内利用煤矸石制备高岭土的厂家多采用机械、化学方法相结合的方式，制备工艺复杂，且产生多种副产物，给社会环境带来二次污染；在简化制备工艺的同时，充分考虑副产物的综合利用，同时创造社会效益和经济利益，是各企业研究煤矸石如何更好的综合利用的研究方向之一。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，不仅可以获得高质量的煅烧高岭土，而且将制备过程中的副产物综合利用，达到同时创造很好的社会效益和经济利益的目的。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、破碎、制球，将煤矸石破碎、碾磨至80~120目后，再将破碎、碾磨获得的煤矸石制成直径为1~5mm的球状煤矸石；
b、煅烧：将球状煤矸石进行煅烧，煅烧产物包括煅烧煤矸石和二氧化硫；煅烧温度为970~990℃，煅烧时间为30~40min；
c、破碎，将步骤b得到的煅烧煤矸石破碎至180~200mm，得到煤矸石粉末；
d、水洗，将步骤c得到的煤矸石粉末进行水洗得到煅烧高岭土渣，并收集流出液，所述流出液为氢氧化钙溶液；
e、烘干，将步骤d得到的煅烧高岭土渣经烘干制得煅烧高岭土；
f、加入硫酸，向步骤d得到的氢氧化钙溶液中加入质量浓度为10~20%的硫酸，得到水和硫酸钙；经过滤后的硫酸钙烘干代售，水返回步骤d重新利用；
g、加入氢氧化钠溶液，将步骤b得到的二氧化硫经吸收塔与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液混合反应，得到亚硫酸钠溶液；
h、烘干，将步骤g得到的亚硫酸钠溶液烘干得到亚硫酸钠，代售。
上述步骤a中，将煤矸石利用颚式破碎机破碎至10~20mm，再将破碎后的煤矸石利用湿式球磨机研磨至80~120目。所述颚式破碎机为最大入料粒径为250mm的颚式破碎机。
上述步骤b中，将球状煤矸石在回转窑中进行煅烧。
上述步骤c中，将步骤b得到的煅烧煤矸石利用颚式破碎机破碎至180~200mm，得到煤矸石粉末。
优选的，步骤d中，将步骤c得到的煤矸石粉末水洗至少三次得到煅烧高岭土渣；并收集流出液，所述流出液为氢氧化钙溶液。更优选的，步骤d中，将步骤c得到的煤矸石粉末水洗四次得到煅烧高岭土渣；并收集流出液，所述流出液为氢氧化钙溶液。
上述步骤f中向步骤d得到的氢氧化钙溶液中加入质量浓度为10~20%的硫酸，控制溶液的pH值在7，得到水和硫酸钙。
上述步骤g中将步骤b得到的二氧化硫经吸收塔与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液混合反应时，溶液的pH值控制在7。
本发明提供的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，制备工艺简单、使用设备普遍，不仅制得高质量的煅烧高岭土，而且将制备过程中的副产物二氧化硫和氢氧化钙溶液综合利用，获得具有经济效益的亚硫酸钠和硫酸钙，达到同时创造很好的社会效益和经济利益的目的。
附图说明
附图为利用煤矸石制备煅烧高岭土方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细的描述，但它们不是对本发明的进一步限制。
如图1所示，本发明提供的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，包括以下步骤：
a、破碎、制球，将煤矸石破碎、碾磨至80~120目后，再将破碎、碾磨获得的煤矸石制成直径为1~5mm的球状煤矸石；
b、煅烧：将球状煤矸石进行煅烧，煅烧产物包括煅烧煤矸石和二氧化硫；煅烧温度为970~990℃，煅烧时间为30~40min；
c、破碎，将步骤b得到的煅烧煤矸石破碎至180~200mm，得到煤矸石粉末；
d、水洗，将步骤c得到的煤矸石粉末进行水洗得到煅烧高岭土渣，并收集流出液，所述流出液为氢氧化钙溶液；
e、烘干，将步骤d得到的煅烧高岭土渣经烘干制得煅烧高岭土；
f、加入硫酸，向步骤d得到的氢氧化钙溶液中加入质量浓度为10~20%的硫酸，得到水和硫酸钙；经过滤后的硫酸钙烘干代售，水返回步骤d重新利用；
g、加入氢氧化钠溶液，将步骤b得到的二氧化硫经吸收塔与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液混合反应，得到亚硫酸钠溶液；
h、烘干，将步骤g得到的亚硫酸钠溶液烘干得到亚硫酸钠，代售。
上述步骤a中，将煤矸石利用颚式破碎机破碎至10~20mm，再将破碎后的煤矸石利用湿式球磨机研磨至80~120目。颚式破碎机为最大入料粒径为250mm的颚式破碎机。
上述步骤b中，将球状煤矸石在回转窑中进行煅烧。                
上述步骤c中，将步骤b得到的煅烧煤矸石利用颚式破碎机破碎至180~200mm，得到煤矸石粉末。
优选的，步骤d中，将步骤c得到的煤矸石粉末水洗至少三次得到煅烧高岭土渣；并收集流出液，所述流出液为氢氧化钙溶液。更优选的，步骤d中，将步骤c得到的煤矸石粉末水洗四次得到煅烧高岭土渣；并收集流出液，所述流出液为氢氧化钙溶液。
上述步骤f中向步骤d得到的氢氧化钙溶液中加入质量浓度为10~20%的硫酸，控制溶液的pH值在7，得到水和硫酸钙。
上述步骤g中将步骤b得到的二氧化硫经吸收塔与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液混合反应时，溶液的pH值控制在7。
本发明提供的实施例采用的煤矸石的化学组分如下表所示：
Figure 2012102322655100002DEST_PATH_IMAGE001
实施例1：将粒径200~250mm的煤矸石破碎利用颚式破碎机破碎至10~20mm，将破碎后的煤矸石利用湿式球磨机研磨至80~120目后，再将破碎、碾磨获得的煤矸石制成直径为1~5mm的球状煤矸石；将球状煤矸石在回转窑中进行煅烧，煅烧产物包括煅烧煤矸石和二氧化硫，煅烧温度为970℃，煅烧时间为40min；煅烧煤矸石利用颚式破碎机破碎至180~200mm，得到煤矸石粉末；将得到的煤矸石粉末放入螺旋式砂水分离器LSSF-320进行水洗三次得到煅烧高岭土渣，并收集流出液，流出液为氢氧化钙溶液；得到的煅烧高岭土渣经烘干制得煅烧高岭土；向得到的氢氧化钙溶液中加入质量浓度为10%的硫酸，控制溶液的pH值在7，得到水和硫酸钙；经过滤后的硫酸钙烘干代售，水重新用于水洗过程；得到的二氧化硫经吸收塔与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液混合反应，控制溶液的pH值在7；得到亚硫酸钠溶液；得到的亚硫酸钠溶液烘干得到亚硫酸钠，代售。
实施例2：将粒径150~200mm的煤矸石破碎利用颚式破碎机破碎至10~20mm，将破碎后的煤矸石利用湿式球磨机研磨至80~120目后，再将破碎、碾磨获得的煤矸石制成直径为1~5mm的球状煤矸石；将球状煤矸石在回转窑中进行煅烧，煅烧产物包括煅烧煤矸石和二氧化硫，煅烧温度为990℃，煅烧时间为30min；煅烧煤矸石利用颚式破碎机破碎至180~200mm，得到煤矸石粉末；将得到的煤矸石粉末放入螺旋式砂水分离器LSSF-320进行水洗四次得到煅烧高岭土渣，并收集流出液，流出液为氢氧化钙溶液；得到的煅烧高岭土渣经烘干制得煅烧高岭土；向得到的氢氧化钙溶液中加入质量浓度为15%的硫酸，控制溶液的pH值在7，得到水和硫酸钙；经过滤后的硫酸钙烘干代售，水重新用于水洗过程；得到的二氧化硫经吸收塔与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液混合反应，控制溶液的pH值在7；得到亚硫酸钠溶液；得到的亚硫酸钠溶液烘干得到亚硫酸钠，代售。
实施例3：将粒径:50~150mm的煤矸石破碎利用颚式破碎机破碎至10~20mm，将破碎后的煤矸石利用湿式球磨机研磨至80~120目后，再将破碎、碾磨获得的煤矸石制成直径为1~5mm的球状煤矸石；将球状煤矸石在回转窑中进行煅烧，煅烧产物包括煅烧煤矸石和二氧化硫，煅烧温度为980℃，煅烧时间为30min；煅烧煤矸石利用颚式破碎机破碎至180~200mm，得到煤矸石粉末；将得到的煤矸石粉末放入螺旋式砂水分离器LSSF-320进行水洗六次得到煅烧高岭土渣，并收集流出液，流出液为氢氧化钙溶液；得到的煅烧高岭土渣经烘干制得煅烧高岭土；向得到的氢氧化钙溶液中加入质量浓度为20%的硫酸，控制溶液的pH值在7，得到水和硫酸钙；经过滤后的硫酸钙烘干代售，水重新用于水洗过程；得到的二氧化硫经吸收塔与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液混合反应，控制溶液的pH值在7；得到亚硫酸钠溶液；得到的亚硫酸钠溶液烘干得到亚硫酸钠，代售。
实施例1至实施例3制得的煅烧高岭土经检验、测试、分析，质量均已达到涂布级特级A标准。其中，实施例2得到的煅烧高岭土指标见表1。
表1：实施例2得到的煅烧高岭土指标
项目 指标 测试标准
结晶水 13.12 GB/T14563-14565-93
SiO2, % 46.81 GB/T14563-14565-93
Al2O3, % 37.12 GB/T14563-14565-93
Fe2O3, % 0.99 GB/T14563-14565-93
R2O , % 1.18 GB/T14563-14565-93
白度。% ＞80 GB/T14563-14565-93
水份。% ﹤2 GB/T14563-14565-93
-2μm，% 43.68 GB/T14563-14565-93
最大粒径，μm ﹤12 GB/T14563-14565-93
325目筛余物，% ﹤0.02 GB/T14563-14565-93
吸油量，g/100g ﹤44 GB/T14563-14565-93

Claims (9)

1.一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、破碎、制球，将煤矸石破碎、碾磨至80~120目后，再将破碎、碾磨获得的煤矸石制成直径为1~5mm的球状煤矸石；
b、煅烧：将球状煤矸石进行煅烧，煅烧产物包括煅烧煤矸石和二氧化硫；煅烧温度为970~990℃，煅烧时间为30~40min；
c、破碎，将步骤b得到的煅烧煤矸石破碎至180~200mm，得到煤矸石粉末；
d、水洗，将步骤c得到的煤矸石粉末进行水洗得到煅烧高岭土渣，并收集流出液，所述流出液为氢氧化钙溶液；
e、烘干，将步骤d得到的煅烧高岭土渣经烘干制得煅烧高岭土；
f、加入硫酸，向步骤d得到的氢氧化钙溶液中加入质量浓度为10~20%的硫酸，得到水和硫酸钙；经过滤后的硫酸钙烘干代售，水返回步骤d重新利用；
g、加入氢氧化钠溶液，将步骤b得到的二氧化硫经吸收塔与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液混合反应，得到亚硫酸钠溶液；
h、烘干，将步骤g得到的亚硫酸钠溶液烘干得到亚硫酸钠，代售。
2.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于：步骤a中，将煤矸石利用颚式破碎机破碎至10~20mm，再将破碎后的煤矸石利用湿式球磨机研磨至80~120目。
3.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于：所述颚式破碎机为最大入料粒径为250mm的颚式破碎机。
4.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于：步骤b中，将球状煤矸石在回转窑中进行煅烧。
5.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于：步骤c中，将步骤b得到的煅烧煤矸石利用颚式破碎机破碎至180~200mm，得到煤矸石粉末。
6.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于：步骤d中，将步骤c得到的煤矸石粉末水洗至少三次得到煅烧高岭土渣；并收集流出液，所述流出液为氢氧化钙溶液。
7.根据权利要求6所述的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于：步骤d中，将步骤c得到的煤矸石粉末水洗四次得到煅烧高岭土渣；并收集流出液，所述流出液为氢氧化钙溶液。
8.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于：步骤f中向步骤d得到的氢氧化钙溶液中加入质量浓度为10~20%的硫酸，控制溶液的pH值在7，得到水和硫酸钙。
9.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法，其特征在于：步骤g中将步骤b得到的二氧化硫经吸收塔与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液混合反应时，溶液的pH值控制在7。
CN2012102322655A 2012-07-06 2012-07-06 一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法 Pending CN102730709A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102322655A CN102730709A (zh) 2012-07-06 2012-07-06 一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102322655A CN102730709A (zh) 2012-07-06 2012-07-06 一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102730709A true CN102730709A (zh) 2012-10-17

Family

ID=46987115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012102322655A Pending CN102730709A (zh) 2012-07-06 2012-07-06 一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102730709A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106395840A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 山西晋坤矿产品有限责任公司 一种用煤矸石制备高遮盖性能煅烧高岭土的工艺
CN107572543A (zh) * 2017-09-30 2018-01-12 北京大学 一种煤矸石煅烧制备高岭土的方法
CN112174159A (zh) * 2019-07-05 2021-01-05 西南科技大学 一种高岭石质煤矸石煅烧的工艺
CN112174158A (zh) * 2019-07-05 2021-01-05 西南科技大学 一种煤系高岭土煅烧的新工艺
CN114702413A (zh) * 2022-04-29 2022-07-05 重庆康普化学工业股份有限公司 一种利用副产甲醛和硫酸钠生产羟甲基磺酸钠的工艺

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102328914A (zh) * 2011-08-01 2012-01-25 天津市泰源工业气体有限公司 一种采用四氟化硫氧化法生产六氟化硫的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102328914A (zh) * 2011-08-01 2012-01-25 天津市泰源工业气体有限公司 一种采用四氟化硫氧化法生产六氟化硫的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
包祖恒等: "浅谈利用煤矸石开发造纸用超细煅烧高岭土", 《山西化工》, no. 4, 31 August 1998 (1998-08-31), pages 29 *
曹永新等: "煤矸石综合利用技术", 《露天采矿技术》, no. 4, 15 August 2007 (2007-08-15), pages 66 - 2 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106395840A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 山西晋坤矿产品有限责任公司 一种用煤矸石制备高遮盖性能煅烧高岭土的工艺
CN107572543A (zh) * 2017-09-30 2018-01-12 北京大学 一种煤矸石煅烧制备高岭土的方法
CN112174159A (zh) * 2019-07-05 2021-01-05 西南科技大学 一种高岭石质煤矸石煅烧的工艺
CN112174158A (zh) * 2019-07-05 2021-01-05 西南科技大学 一种煤系高岭土煅烧的新工艺
CN114702413A (zh) * 2022-04-29 2022-07-05 重庆康普化学工业股份有限公司 一种利用副产甲醛和硫酸钠生产羟甲基磺酸钠的工艺
CN114702413B (zh) * 2022-04-29 2023-08-15 重庆康普化学工业股份有限公司 一种利用副产甲醛和硫酸钠生产羟甲基磺酸钠的工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Musyoka et al. Synthesis of zeolites from coal fly ash using mine waters
CN105948091B (zh) 以电石渣为原料的活性氧化钙、脱硫剂、电石原料及其制备方法
CN104495899B (zh) 一种电石渣与粉煤灰协同资源化利用的方法
CN101575503B (zh) 一种高强度石油压裂支撑剂及其制备方法
CN102730709A (zh) 一种利用煤矸石制备煅烧高岭土的方法
Lyra et al. Comparison of original and washed pure sugar cane bagasse ashes as supplementary cementing materials
CN103569984B (zh) 一种综合利用反浮选磷矿尾矿的方法
CN102070153B (zh) 膨润土粘结剂及其制备方法
CN101254922A (zh) 一种用油页岩制油残渣制改性白炭黑的方法
CN101264893A (zh) 一种膨润土的制备方法
CN105502981B (zh) 一种改性磷铝酸钙矿物
CN101085914A (zh) 利用赤泥制备耐酸压裂支撑剂的方法
CN102530978A (zh) 一种利用赤泥制备钠型沸石分子筛的方法
CN105417554A (zh) 一种以土壤粘土矿物为原料生成沸石的方法
CN104313695A (zh) 一种以硫铁尾矿为原料制备的莫来石纳米晶须及其制备方法
de Pádua et al. Effect of K2O content on properties of sugar cane bagasse ash-cement-based systems
CN101323436A (zh) 一种采用复合还原剂还原分解磷石膏的方法
CN101462837B (zh) 一种生产水泥熟料的方法
CN101224895A (zh) 一种生产锂基凹凸棒土的方法
CN104355606A (zh) 一种防腐砖
CN107540041A (zh) 废弃混凝土在水体除氟中的应用
CN107445498A (zh) 一种磷石膏‑粉煤灰复合胶凝材料的制备方法
CN101823697A (zh) 利用烟气脱硫废渣制备类水滑石的方法
CN100463853C (zh) 一种高纯蒙脱石的制备方法
CN109909274A (zh) 一种利用煤矸石制备介孔材料的方法及利用煤矸石制备的催化剂载体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20121017