煤矸石制取工業(yè)硅材料及資源利用最大化的實驗研究.pdf

1、本文對煤矸石中所含硅、鋁等主要成分做了提取和深度開發(fā)研究,得到了工業(yè)硅和氧化鋁等一系列高價值的終端產品,提高了煤矸石的利用率,增加了煤矸石的利用價值。論文研究得到以下主要結論:
　　1.煤矸石活化及鹽酸浸取法除去氧化鋁雜質的最佳條件為:煤矸石粒度為0.15mm,煅燒溫度為780℃,煅燒時間為2h,鹽酸濃度為15％,液固比為6:1,浸溶溫度為50℃,浸溶時間為3h。鹽酸浸取氧化鋁的浸出結果是:鋁的浸取率為67.3%、鐵的浸取率為78

2、.2%、硅的浸取率為0.9%。較好地除去了生產工業(yè)硅的主要雜質。浸出的鋁鹽制取的氧化鋁經檢驗達到我國氧化鋁質量標準的二級標準。
　　2.煤矸石制取工業(yè)硅的工藝路線是堿溶→二氧化硅氫化→硅烷提純→硅烷分解。其中,堿溶溶出二氧化硅的最佳因素為:氫氧化鈉濃度為30%,液固比為0.8:1,浸溶溫度為100℃,浸溶時間為4h。溶出率是72.8%;二氧化硅氫化條件為在175℃及400大氣壓下,金屬鋁和氯化鋁作催化劑反應生成;硅烷提純的條件為預

3、熱分解→水解提純→硫酸氧化法提純→4A分子篩;硅烷熱分解生成多晶硅的條件是載氣流速200l/h,硅烷濃度0.25%,分解溫度850℃,分解壓力0.35KPa。轉化為多晶硅成分為89.3%,轉化為硅粉的成分為6.2%,未轉化為4.5%。制得的硅粉達到工業(yè)硅粉硅質量標準一級品標準。制得的多晶硅符合多晶硅質量標準(送審稿)三級品標準。
　　3.工藝過程產生的粗鹽可以用于氯堿工藝原料,提供副產品,余渣可以用作水泥原料。整個工藝過程的煤矸石