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利用煤矸石制取优质高岭土的试验研究 魏明安 （北京矿冶研究总院， 北京 “ “ “ ） 摘要某煤系高岭岩系列煤矸石经干馏脱油气、 脱碳、 强磁选、 浸出、 氯化焙烧除铁、 钛及增白工艺， 制取优质 高岭土取得了较理想的结果， 且试验的重现性好、 指标稳定， 其铁、 钛含量可相应降低到 以下， 产品白度大于 “ 度。 关键词煤矸石； 高岭土； 氯化焙烧 中图分类号 6 / 2 1 2 4） ’ - 5E A 4 J 1 2 63 4 2 3 6；P 4 A 1 2；E A 9 1 2 4 1 A 2 9 A 4 1 2 3 作者简介魏明安 （ Q Q ） ， 男， 河北定兴人， 高级工程师 某煤矿主要为气化厂提供燃料煤， 由于矿床赋 存条件的原因， 露天采矿时有大量的煤矸石随着原 煤的开采而采出。截至 “世纪 “年代初， 我国煤 炭年产量就达 亿多， 同时每年大约有几亿吨煤 矸石随煤一起采出， 大量的煤矸石因得不到利用， 日 积月累， 堆成座座小山， 侵占了大量的绿地和良田， 同时在存放过程中会受热自燃， 大量的有毒有害烟 气随风飘荡， 严重地污染着大气， 因此开发煤炭资源 也存在着煤矸石问题。如何解决这个矛盾， 是众多 国家和科研人员一直关心的问题。通过对煤矸石的 干馏实验， 获得了 Q 的以甲烷为主的煤气， 获得了 “ 左右的焦油， 焦油进一步加氢精制可获 得替代石油产品的产品， 这样不但充分利用了资源， 而且也开辟了能源的新来源。另外由于煤矸石的干 馏渣主要矿物成分为片状高岭石， 属煤系高岭岩系 列。煤系高岭岩经提纯、 超细粉碎、 煅烧等工艺深加 工后， 可生产出物理性能和化学性能均好于普通高 岭土的高岭石产品， 如果该煤矸石能够制备双 “的 煅烧高岭土， 则不但可以充分综合利用有限的矿物 资源， 而且可以得到较好的经济效益和社会效益。 因此从新能源来源和环境保护来看， 对煤矸石进行 综合加工利用有着深远的意义。 原矿性质 该煤矸石的组成为 水分Q ’ 、 挥发份 R 、 固定炭 “ 左右、 灰份Q R ’ “ 左 右、 发热量’ ’R, ’ , G S／ G 3 ， 灰份分析结果见表 、 表。经显微镜鉴定、 扫描电镜能谱分析、） 1 * ’3恒温干馏 ， 可获得产率3 5 2 1 4 的干馏产 物， 挥发份产率 7 2 4 4 ， 干馏脱油气后产物残 7 7 2 1 7 2 6 。试验所用的试料均为6 ， 对细磨至97 6“的原料进行的干馏试验表 明， 干馏结果未见明显变化。 煤矸石干馏渣焙烧1 后， 可以获得产率 5 5 3 、 残碳6 2 6 7 4 6 2 6 1 6 的脱碳产物， 碳的脱除率达到8 8 2 3 6 8 8 2 5 8 。但焙烧脱碳 产物的白度只有4 2 4 4 8 2 8 ， 白度偏低。因此 必须将该物料中的显色物质脱除才能提高白度。根 据原矿鉴定的结果， 这些有害杂质粒度很细， 分布均 匀， 脱除难度很大， 提高产品白度将有很大难度。 煤矸石干馏脱碳结果见表。 9 7 选矿试验 对磨矿细度9 6 2 6 3 1 占5 2 5 的干馏脱碳 物料进行了筛析， 结果见表。由表结果可以发 现， 杂质元素 “和 ’ 在各粒级中均匀分配， 这也 和原矿镜下鉴定结果一致。 （7） 磁选试验 试验结果表明， 磁选对该煤矸石尾渣的 “ 、 煅烧产品全分析 “ “ / - * . 9 烧失量 4 . 2 5 . 1 - . / 2- . 0 / - . / - . - - . 3 5 1 . - 3 . 5 4 0 有色金属 （冶炼部分） - - 年期 万方数据 “ “ 氯化焙烧机理探讨 这里所指的氯化焙烧除铁， 主要是矿物原料 （煤 矸石干馏渣） 与氯化剂混合， 在一定的温度和气氛下 进行焙烧， 物料中的金属或金属氧化物转变为气相 即以气态金属化合物 （ / ’、; /’、’/作用下， 发 生分解。; / ’由少量的黄铁矿分解产生， ; /’由高 岭土自身产生， ’/为煤系高岭土脱除部分。 因此， 煤矸石氯化焙烧除铁机理过程可归纳为 物料温度升至8 8 , 1以后， 氯化剂在; / ’、’/、 ; /’ 等催化组分作用下， 开始分解生成 6 “ 4 6 “ / 5 “ 6 / 6 “ / 注 0／’， 0／ . 结语 对该铂钯精矿首先采用熟化工序，“打开” 了精 矿中的硫化物包裹体， 使精矿中的铜、 镍和杂质在预 浸工序与铂钯分离， 其铜、 镍、 钴的浸出率分别达 “ *、 6 “ 4 . *和 “ 4 *， 铂、 钯在氧化浸出时 的浸出率分别达6 “ 5 *和6 “ / *。这样就降低 了氧化浸出铂钯时的酸浓度及氧化剂用量。 参考文献 ［］ 陈景“铂族金属化学冶金理论与实践 ［］ “云南 云南科技出版 社， 5 ［］ 刘时杰“铂族金属矿冶学 ［ 6 “ 的废水， 其成分 为 （ 0 ／’） 2 3 “ 5；9 “ ；A B “ ；2 ; “ 6； C D “ .；E “ 5 6；F D ； 。可见， 经综合治理后， 废 水可实现达标排放。 . 结论 贵冶金银提取过程中砷害综合治理充分利用了 铜阳极泥中铜、 砷元素合成铜砷化合物， 不需另加其 它试剂， 达到治理砷害的目的。 砷害经综合治理后， 6 *以上的砷得到综合利 用， 每年可向亚砷酸车间提供. 的C D G5； 进入废 水系统的溶液砷含量可降至6 0／’， 用传统的 氧化水解工艺处理即可实现达标排放。 圆满解决了脱铜过程中碲的分散问题， 同时， 每 年可从净化渣、 银过量还原后液中回收金、 银， 取得 可观的经济效益。 参考文献 ［］ 胡少华“净化渣中铜碲的回收 ［H］ ， 有色冶炼， （） ““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““ （上接 页） （） 样品本身E I G5、J 8 G 含量较高， 分别为 “ . 6 *、 “ 6 4 *，烧 失 量 较 大，脱 油 气、脱 炭 后 E I G5、J 8 G 含量可达5 “ 6 *和 “ 5 . *。采用磁 选、 酸浸、 氯化焙烧联合工艺， 可有效的除去原料中 的E I G5、J 8 G。煅烧产物白度大于 度。 （5） 该尾渣完全可以得到综合回收， 变废为宝， 消除污染， 增加企业经济效益。 参考文献 ［］ 郭秉文， 肖云“矿物原料选矿及深加工 ［］ ， 北京 地质出版社， 6 ［］ 陈寿椿“重要无机化学反应 ［］ ， 上海 上海科学技术出版社， / . ［5］ 刘预知“无机物质理化性质及重要反应方程式手册 ［］ ， 北京 化工出版社， 5 65 有色金属 （冶炼部分） 年5期 万方数据