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《探析樺甸油頁巖殘渣制備白炭黑及改性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、大連理工大學碩士學位論文樺甸油頁巖殘渣制備白炭黑及改性研究姓名：王冬梅申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工藝指導教師：張秋民20090626大連理工大學碩士學位論文摘要近年來隨著石油資源的緊缺，油頁巖作為一種潛在的替代能源越來越為人們所重視。目前，油頁巖資源的主要利用方式是燃燒發(fā)電以及提煉頁巖油。由于油頁巖含灰分量較大，利用后會產生大量的殘渣。殘渣的堆放需占用大量的土地，同時存在環(huán)境污染等問題。因此油頁巖殘渣的利用對于油頁巖利用的發(fā)展具有重要的現實意義。白炭黑是微細粉末狀或超細微粒子狀的二氧化硅，是一種重要的硅系無機精細化工原料。本文根據油頁巖殘渣SiO：含量高的特點
2、，研究了以油頁巖殘渣為原料制備白炭黑，優(yōu)化了制備條件，同時對制得的白炭黑進行改性，制備出疏水性能良好的疏水性白炭黑。實驗用油頁巖殘渣包括樺甸油頁巖固體熱載體干餾半焦、樺甸油頁巖撫順爐干餾半焦及樺甸油頁巖電廠循環(huán)流化床細渣。通過堿溶反應將殘渣中的SiO：轉化為Na2Si0。?？疾炝嗽狭６?、煅燒溫度、煅燒時間、堿的用量、堿的濃度及堿處理時間對油頁巖殘渣中Si02浸出率的影響規(guī)律。結果表明，樺甸油頁巖固體熱載體半焦最佳煅燒溫度為850℃，煅燒時間為0．5h，而其余兩種原料則不需煅燒；三種原料所需最佳堿濃度都為25％；固體熱載體半焦及撫順爐半焦所需液固比為4：l，反應
3、時間為3h；電廠細渣所需液固比為3：l，反應時間為2．5h；固體熱載體半焦及撫順爐半焦的粒度為0．1mm。在上述最佳工藝條件下，樺甸油頁巖固體熱載體干餾半焦、樺甸油頁巖撫順爐干餾半焦及樺甸油頁巖電廠循環(huán)流化床細渣三種原料中SiO。的浸出率分別為81．3％、72．4％和61．5％。以油頁巖殘渣制備的硅酸鈉提取液為原料，乙酸乙酯為酸化劑，通過均相化學沉淀法制備白炭黑，研究了硅酸鈉濃度、乙酸乙酯用量、反應溫度、反應時間等因素對白炭黑顆粒大小及溶液中SiO：利用率的影響。結果表明，在溶液中Si02濃度為0．0529／ml，乙酸乙酯與溶液中所含SiO：的摩爾比為0．9，反
4、應溫度為40℃時，制得的白炭黑粉體呈球型，平均粒徑150nm左右，比表面積為162m2／g。采用化學分析、SEM、XRD等表征手段對產品進行表征，其各項性能指標均滿足國家相關指標要求，說明以頁巖殘渣為原料制備白炭黑是可行的。本文利用表面活性劑和硅烷偶聯劑對制得的白炭黑樣品進行改性，通過測定白炭黑的表面羥基數來確定改性效果。結果表明，陽離子表面活性劑的改性效果最好，其改性率可達82----84％。非離子表面活性劑次之，改性率在80％左右。硅烷偶聯劑改性效果最差。通過紅外、熱重、核磁等表征手段證明白炭黑已被改性。改性后的白炭黑疏水率可達90％以上，可制得疏水性能良好
5、的白炭黑。關鍵詞：油頁巖殘渣；白炭黑；表征；改性．I．樺甸油頁巖殘渣制備白炭黑及改性研究PreparationandModificationofSilicaUsingResidueofHuadianOilShaleAbstractWiththeshortageofpetroleum，oilshale，akindofnewaltermativeenergy，isbecomingmoreandmoreimportantforpeople。nemainutilizationwayofoilshaleisretortingandburningforelectricity
6、．Becauseitcontainaseriesofmineralcomposition，theproductionrateofresidueisveryhigh．Thisresidue，anenvironmentalpollution，isharmfulforpeople’Shealth．Thereforethecomprehensiveutilizationofthewastematerialhasimportantpracticalmeanings．Silicawhiteisakindofpowderyorultrafineparticlesilicond
7、ioxide，whichisanimportantinorganicfinechemicalSi—basedmaterial．BasedonthehighSi02content，theoptimaltechnologyforsilicawhitewithresidueofoilshalewasstudied．Inaddition，thesurfacemodificationofsilicawhiteproductionWasstudiedandthegoodperformancehydrophobicsilicahadbeenproduced．Residuest
8、estsamplesob
