[发明专利]一种用油页岩废渣制备碳化硅粉体的方法

说明书

一、技术领域

    本发明涉及一种用油页岩废渣制备碳化硅粉体的方法。

二、背景技术

油页岩废渣是油页岩经干馏或燃烧后剩下的物质。每年仅提炼油页岩油产生的废渣就高达1000多万吨，能利用的仅有几十万吨，主要用来生产水泥和制砖。其它废渣只能自然堆放，堆积的油页岩灰渣一方面造成了严重的环境污染，另一方面也造成了资源的严重浪费。因此如何更好地的综合利用油页岩废渣，提高油页岩资源的附加值，是亟待解决的技术问题。我国油母页岩废渣中富含高岭石（Al₂O₃·SiO₂·2H₂O），即粘土硅铝酸盐，其中含有50~70%SiO₂，10~25%Al₂O₃等金属氧化物。若能有效的提取SiO₂并与焦炭混合来制备碳化硅粉体，使油页岩废渣变废为宝，是一种行之有效的办法。碳化硅粉体是太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业的工程性加工原料，应用范围广泛。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种用油页岩废渣制备碳化硅粉体的方法，采用该方法可使油页岩废渣变废为宝，从而解决占用土地及环境污染问题，同时更好的达到了油母页岩综合利用的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

①取油页岩废渣粉磨至400目；

②将粉磨后的油页岩废渣和质量浓度为60%的硫酸，按照1：3-4的质量比混合，并在120℃温度及密闭的条件下，反应6小时；

③将酸浸后的油页岩废渣水洗，得到PH值为7的硅渣；

④将水洗后的硅渣烘干4小时，取焦炭粉磨至400目；

⑤将烘干后的硅渣和粉磨后的焦炭按照4：1的摩尔比均匀混合；

⑥对混合后的硅渣和焦炭进行加热，经100-120分钟升温至1500℃后，保温4小时，冷却至室温后即得碳化硅粉体。

本发明是采用酸浸的方法将油页废渣中的SiO₂提取出来，并与焦炭混合来制备碳化硅粉体，可使油页岩废渣得到充分利用，提高了利用率，增加了经济效益，变废为宝的同时避免了废渣的大量堆积，减少了土地的占用量，降低了环境污染。本方法工艺过程简单，投资小，成本低，是一种极具前景的油页岩废渣精细化工、综合利用产业化方法。

四、具体实施方式

实施例1：

①取油页岩废渣用球磨机粉磨至400目；

②取粉磨后的油页岩废渣100克及质量浓度为60%的硫酸315克混合，在密闭反应釜内、120℃温度下，反应6小时；

③将酸浸后的油页岩废渣用500克水洗，水洗三次后得到PH值为7的硅渣；

④将水洗后的硅渣置于鼓风干燥箱中烘干4小时，取焦炭经球磨机粉磨半小时，粉磨至400目；

⑤取烘干后的硅渣50克及粉磨后的焦炭按照48克，均匀混合；

⑥将混合后的硅渣和焦炭置于玉坩埚中，并铺满刚玉坩埚，盖上坩埚盖，置于箱式电阻炉中，经120分钟升温至1500℃后，保温4小时，冷却至室温后即得碳化硅粉体。

实施例2：

①取油页岩废渣用球磨机粉磨至400目；

②取粉磨后的油页岩废渣100克及质量浓度为60%的硫酸300克混合，在密闭反应釜内、120℃温度下，反应6小时；

③将酸浸后的油页岩废渣用500克水洗，水洗三次后得到PH值为7的硅渣；

④将水洗后的硅渣置于鼓风干燥箱中烘干4小时，取焦炭经球磨机粉磨半小时，粉磨至400目；

⑤取烘干后的硅渣50克及粉磨后的焦炭按照43.2克，均匀混合；

⑥将混合后的硅渣和焦炭置于玉坩埚中，并铺满刚玉坩埚，盖上坩埚盖，置于箱式电阻炉中，经100分钟升温至1500℃后，保温4小时，冷却至室温后即得碳化硅粉体。