專(zhuān)利名稱(chēng)：煤矸石活化劑及制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)混合物的制備方法，涉及到煤矸石活化劑及制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
煤矸石是采煤過(guò)程中和洗煤過(guò)程中排放的固體廢物，是ー種在成煤過(guò)程中與煤層伴生的ー種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石，包括巷道掘進(jìn)過(guò)程中的掘進(jìn)矸石、采掘過(guò)程中從頂板、底板及夾層里采出來(lái)的矸石，以及洗煤氣過(guò)程中挑出來(lái)洗矸石，其主要成分為A1203、SiO2,另外還含有數(shù)量不等的Fe203、CaO、MgO, Na2O, K2O, P2O5> SO3和微量的稀有元素(鎵、銀、鈦、鈷)。
由于煤矸石中含有可燃成分，因此理論上是可以燃燒的。然而其燃燒點(diǎn)比普通的煤炭要高，起火難度大，鼓風(fēng)時(shí)會(huì)造成溫度降低至燃點(diǎn)以下，是ー種難以持續(xù)燃燒的資源。目前關(guān)于將煤矸石的利用分成兩個(gè)方向，ー個(gè)方向是將其轉(zhuǎn)換成建筑材料或者沸石等；另ー個(gè)方向是轉(zhuǎn)換成合格的燃料。轉(zhuǎn)換燃料的研究大多采用加入硝酸鹽或者高錳酸鹽等辦法，也就是利用助燃劑分解出氧氣提高煤矸石的燃燒效率。這種辦法雖然能夠在一定程度上促進(jìn)煤矸石的燃燒，但是助燃劑往往比煤矸石內(nèi)的可燃物質(zhì)分解的快，造成燃燒不完全，同時(shí)硫和氮的化合物分解出來(lái)造成環(huán)境污染。本研究采用的活化劑能夠催化分解煤矸石內(nèi)部的無(wú)機(jī)和有機(jī)成分，讓煤矸石中的無(wú)機(jī)成分不會(huì)阻礙有機(jī)成分的燃燒，并且極大的減低有害氣體的揮發(fā)。本發(fā)明的發(fā)明人賈若琨曾于2005年在日本“材料快報(bào)”上發(fā)表了 制備表面具有疏水性質(zhì)的花瓣形或葉片形Y2O3粉末(賈若瑕等，Template senthesis and wettabilityproperties of large-scale floer-J_ike and Ieaf-IiKe YoO^ materials, meterialslertters, 2005, 59，4010-4012)。該文描述了ー種表面具有微-納結(jié)構(gòu)的高比表面積氧化釔粉末的制備方法。這種粉末不僅具有較大的比表面積，同時(shí)具有很強(qiáng)的催化活性。2007年在長(zhǎng)春的《應(yīng)用化學(xué)》上發(fā)表的ー篇論文，記載了 Y2O3的制備方法“1. 5gY2O3用硝酸溶解得到Y(jié)(NO3)3，加入2g尿素溶液，并將溶液稀釋至100ml，加熱沸騰3_5min至稍微渾濁，得到溶膠。溶膠冷卻后，室溫下浸泡使其進(jìn)入模板，溶膠中的粒子留在模板中，將模板60°C烘干6h，然后將模板在1000°C燒結(jié)lh。得到的粉末重新分散到水中(超聲波分散)，然后滴加在硅片上，蒸干水分后得到花球形結(jié)構(gòu)微粒。溶膠進(jìn)入模板后用丙酮洗滌，最終烘干、培燒得到葉片形微粒?！?br> ZL2007100555607也記載了“ー種表面具有微-納結(jié)構(gòu)的超疏水Y2O3粉末材料，其特征在于該材料是由下列前體制成Y(N03)3X5H20、六次甲基四肢、聚苯こ烯高分子模板、C3以下小分子醇；其中，Y(N03)3X5H20與六次甲基四胺摩爾比為I :3 ;Y(N03)3X5H20與所述的高分子模板質(zhì)量比為I :1 I :2 ; C3以下小分子醇的用量為10暈升的95%的質(zhì)量百分含量。將所述的Y (NO3)3X 5H20與六次甲基四胺在水反應(yīng)后，加熱至68 85°C恒溫5 20分鐘，得到Y(jié)(OH) 3前驅(qū)體溶膠，將聚苯こ烯高分子模板浸在所述的溶膠中，離心后在40 50°C下烘干6 7小時(shí)后，放在C3以下小分子醇中浸泡IO分鐘，取出在40 50°C下烘干30分鐘，然后于750 900°C下燒lh，得到表面具有微-納結(jié)構(gòu)的超疏水的Y2O3粉末材料?！薄?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種能夠活化煤矸石中惰性成分，實(shí)現(xiàn)煤砰石的充分燃燒等。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種煤矸石活化劑，是由煤矸石復(fù)合主劑、CaO粉末和鐵粉制成；所述的煤矸石復(fù)合主劑是由具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料構(gòu)成；所述的Y2O3粉末功能材料是由無(wú)數(shù)5 10μ m的顆粒,顆粒表面分布著50 IOOnm的微孔,其中構(gòu)成煤矸石復(fù)合主劑的Y2O3粉末功能材料與Y (NO3) 3*5H20和Zr (NO3) 4 ·5Η20的質(zhì)量比I :1 I ;所述的煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量比為(30% 80%) (5% 30%) (5% 30%)，煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量之和為100%。上述的具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料的制備方法，它是由下列前驅(qū)體制成 Y(NO3) 3 · 5Η20、六次甲基四肢、聚苯こ烯高分子模板、97wt%的こ醇;其中，Y (NO3) 3 · 5H20與六次甲基四肢的摩爾比為I :3 ；Y (NO3)3 · 5Η20與所述的聚苯こ烯高分子模板質(zhì)量比為I :1 I :2 ;97wt%的こ醇的用量為每克硝酸釔加入IOml ;經(jīng)干燥脫水和高溫焙燒制得所述的Y2O3粉功能材料；其制備方法如下將所述的Y (NO3) 3 · 5H20與六次甲基四胺在水中反應(yīng)后，加熱至85°C恒溫20分鐘，得到Y(jié)(OH)3前驅(qū)體透明溶膠，將聚苯こ烯高分子模板加至上述溶膠中攪拌lh，離心后于85°C烘干Ih后在IOml 97wt%的こ醇溶液中浸泡lOmin，再85°C烘干6h，并于900°C以下溫度燒lh，得到無(wú)數(shù)5 10μ m的顆粒，顆粒表面分布著50 IOOnm微孔的表面具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料。上述的一種煤矸石活化劑的制備方法，取Y (NO3) 3 · 5H20和Zr (NO3) 4 · 5H20溶于水中，得到活性組分Y3 'Zr4 +溶液，再加入具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料載體，超聲分散，使Y3 +、Zr4+活性組分負(fù)載于具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料載體上；然后于90°C條件下蒸干溶液中的水分，制得煤矸石復(fù)合主劑，其中，水與Y (NO3) 3*5H20,Zr2 (NO3)
4·5Η20和具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料的質(zhì)量比為50:1:1:1 ;再向煤矸石復(fù)合主劑中加入CaO粉末和鐵粉，使它們之和為100%，其中，煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量比為(30% 80%) (5% 30%) (5% 30%)，混合均勻得到煤矸石活化劑。如權(quán)利要求I所述的具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料的制備方法，它是由下列前驅(qū)體制成Y (NO3) 3 · 5Η20、六次甲基四肢、聚苯こ烯高分子模板、97wt%的こ醇；其中，
Y(NO3) 3 ·5Η20與六次甲基四胺的摩爾比為I :3 ；Y (NO3) 3 ·5Η20與所述的聚苯こ烯高分子模板質(zhì)量比為I :1 I :2 ;97wt%的こ醇的用量為每克硝酸釔加入IOml ;經(jīng)干燥脫水和高溫焙燒制得所述的Y2O3粉功能材料；其制備方法如下將所述的Y (NO3) 3 · 5H20與六次甲基四肢在水中反應(yīng)后，加熱至85°C恒溫20分鐘，得到Y(jié) (OH) 3前驅(qū)體透明溶膠，將聚苯こ烯高分子模板加至上述溶膠中攪拌lh，離心后于85°C烘干Ih后在IOml 97wt%的こ醇溶液中浸泡lOmin，再85°C烘干6h，并于900°C以下溫度燒lh，得到無(wú)數(shù)5 ΙΟμηι的顆粒，顆粒表面分布著50 IOOnm微孔的表面具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料。上所述的ー種煤矸石活化劑的應(yīng)用，將煤矸石活化劑與黃泥、40 80目篩下的煤矸石粉，按照質(zhì)量比I :1 :98的比例混合后，加入濕潤(rùn)量的水?dāng)嚲眯兔簷C(jī)定型后的型煤矸石混合物，燃燒產(chǎn)生的熱量> 3500Kcal/Kg，并且燃燒過(guò)程中無(wú)任何煙氣產(chǎn)生，林格曼黑度接近為O級(jí)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)歩。本發(fā)明以具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料為載體，其表面負(fù)載Y3 'Zr4 +活性組分，使其表面増加了多種助燃成分，制備出催化燃燒煤矸石的活化劑。實(shí)驗(yàn)表明，該活化劑與煤矸石粉體充分混合后，能夠促進(jìn)可燃成分與助燃成分充分反應(yīng)。同時(shí)與煤矸石中的鋁和硅元素反應(yīng)生成新化合物并放出熱量，進(jìn)ー步促進(jìn)燃燒。本發(fā)明的煤矸石活化劑通過(guò)與煤矸石、粘合劑黃土以1% :1% :98%質(zhì)量百分比的比列混合，能夠極大促進(jìn)煤矸石的燃燒，發(fā)熱量達(dá)到3500Kcal/Kg以上，燃燒過(guò)程中沒(méi)有任何煙氣產(chǎn)生，林格曼黑度接近為O級(jí)。本發(fā)明每克硝酸釔中加入97wt%的こ醇溶液10ml，こ醇用量低于此量時(shí)，分散不好；用量高于此量，分散好，但是濃縮耗能、用時(shí)高；本發(fā)明使用的是親水性Y2O3，選取的烘干溫度和烘干時(shí)間是最佳的。只有在上述優(yōu)選的こ醇用量，優(yōu)選的烘干溫度和時(shí)間條件下，產(chǎn)品的產(chǎn)率最高，并且Y2O3的親水性也最好。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步描述。I、具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料的制備方法。具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料是由下列前驅(qū)體制成Y (NO3) 3 · 5Η20、六次甲基四肢、聚苯こ烯高分子模板、こ醇；其中，Y (NO3)3- 5Η20與六次甲基四肢的摩爾比為I 3 ；Y (NO3) 3 · 5Η20與所述的聚苯こ烯高分子模板質(zhì)量比為I :1 I :2 ;每克硝酸釔加入97wt%的こ醇溶液IOml ;經(jīng)干燥脫水和高溫焙燒制得所述的Y2O3粉功能材料；其制備方法如下將所述的Y (NO3) 3 · 5H20與六次甲基四肢在水中反應(yīng)后，加熱至85°C恒溫20分鐘，得到Y(jié) (OH)3前驅(qū)體透明溶膠，將聚苯こ烯高分子模板加至上述溶膠中攪拌lh，離心后于85°C烘干Ih后在IOml 97wt%的こ醇溶液中浸泡lOmin，再85°C烘干6h，并于900°C以下溫度燒lh，得到無(wú)數(shù)5 ΙΟμηι的顆粒，顆粒表面分布著50 IOOnm微孔的表面具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料。本發(fā)明每克硝酸釔中加入97wt%的こ醇溶液10ml，こ醇用量少，分散不好；多了濃縮耗能、用時(shí)高；本發(fā)明使用的是親水性Y2O3，選取的烘干溫度和烘干時(shí)間是最佳的，只有在上述優(yōu)選的こ醇用量，只有在這樣的溫度和時(shí)間條件下，產(chǎn)品的產(chǎn)率最高，并且Y2O3的親水性也最好。、煤矸石活化劑的組成。一種煤矸石活化劑是由煤矸石復(fù)合主劑、CaO粉末和鉄粉制成；所述的煤矸石復(fù)合主劑是由無(wú)數(shù)5 ΙΟμηι的顆粒，顆粒表面分布著50 IOOnm微孔的具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料構(gòu)成；其中構(gòu)成煤矸石復(fù)合主劑的Y2O3粉末功能材料與Y (NO3) 3和Zr(Ν03)4·5Η20的質(zhì)量比I :1 1 ;所述的煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量比為(30% 80%) (5% 30%) (5% 30%)。3、煤矸石活化劑的制備。上述的一種煤矸石活化劑的制備方法，取Y (NO3) 3 · 5Η20和Zr (NO3) 4 · 5Η20溶于水中，得到活性組分Y3 +、Zr4+溶液，再加入以具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料為載體，超聲分散，使Y3 'Zr3 +活性組分負(fù)載于具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料載體上；然后于90°C條件下蒸干溶液中的水分，制得煤矸石復(fù)合主劑。其中，水與Y (NO3) 3·5Η20、Zr(NO3) 4 · 5Η20和具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料的質(zhì)量比為50:1:1:1 ;再向煤矸石復(fù)合主劑 中加入CaO粉末和鐵粉，使它們之和為100%，其中，煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量比為(30% 80%) (5% 30%) (5% 30%)，混合均勻得到煤矸石活化劑。4、煤矸石活化劑的應(yīng)用。如以上所述的煤矸石活化劑的應(yīng)用，將黃泥與40 80目篩下的煤矸石粉按照質(zhì)量比I :1 98的比例混合后，加入濕潤(rùn)量的水?dāng)嚲?，用型煤機(jī)定型后的制成型煤矸石可燃混合物，燃燒產(chǎn)生的熱量> 3500Kcal/Kg，并且燃燒過(guò)程中無(wú)任何煙氣產(chǎn)生，林格曼黑度接近為O級(jí)。實(shí)施例I
取O. 537gY (NO3)3 · 5H20溶于15ml水中，加入約O. 72g六次甲基四胺溶解后，在加熱套上加熱。加熱套的功率為800W。當(dāng)溶液溫度達(dá)到85°C，保持30min，得到Y(jié) (OH)3前驅(qū)體透明溶液，將I. Illg的聚苯こ烯高分子模板浸入所述的溶膠中浸泡攪拌lh。離心之后在85°C烘箱中烘干I h以脫除其中的水分，然后在5ml 97wt%的こ醇溶液浸泡lOmin，再于85°C烘干6 h，然后在900°C燒lh，得到Y(jié)2O3功能材料。取O. 2gY (NO3) 3 · 5H20和O. 2gZr(Ν03)4·5Η20溶于IOml水中，加入上述的氧化釔粉末O. 2g超聲分散。90°C條件下蒸干溶液中水分，得到活化主劑。向活化劑主劑中加入O. 2g鉄粉和O. 2g氧化鈣粉末，混合均勻得到煤矸石活化劑。取活化劑粉末Ig與Ig黃土 (粘土)粉末混合，加入到粉碎后40 80目篩下煤矸石粉98g中，制成煤矸石可燃混合物，然后混合均勻，再加入IOml水，攪拌后用型煤機(jī)擠壓定型，制成型煤矸石可燃料混合物。實(shí)施例2
取O. 537gY (NO3)3 · 5H20溶于15ml水中，加入約O. 72g六次甲基四胺溶解后，在加熱套上加熱。加熱套的功率為800W。當(dāng)溶液溫度達(dá)到85°C，保持30min，得到Y(jié) (OH)3前驅(qū)體透明溶液，將I. Illg的聚苯こ烯高分子模板浸入所述的溶膠中浸泡攪拌lh。離心之后在85°C烘箱中烘干I h以脫除其中的水分，然后在5ml 97wt%的こ醇溶液中浸泡lOmin，再于85°C烘干6 h，然后在900°C燒lh，得到Y(jié)2O3功能材料。取O. 2gY (NO3) 3 · 5H20和O. 2gZr(Ν03)4·5Η20溶于IOml水中，加入上述的氧化釔粉末O. 2g超聲分散。90°C條件下蒸干溶液中水分，得到活化主劑。向活化劑主劑中加入O. 04g鉄粉和O. 04g氧化鈣粉末，混合均勻得到煤矸石活化劑。取活化劑粉末Ig與Ig黃土粘劑粉末混合，加入到粉碎后40 80目篩下煤矸石粉98g中，制成煤矸石可燃混合物，然后混合均勻，再加入IOml水，攪拌后用型煤機(jī)擠壓定型，制成型煤矸石可燃料混合物。實(shí)施例3
取O. 537gY (NO3)3 · 5H20溶于15ml水中，加入約O. 72g六次甲基四胺溶解后，在加熱套上加熱。加熱套的功率為800W。當(dāng)溶液溫度達(dá)到85°C，保持30min，得到Y(jié) (OH)3前驅(qū)體透明溶液，將I. Illg的聚苯こ烯高分子模板浸入所述的溶膠中浸泡攪拌lh。離心之后在85°C烘箱中烘干I h以脫除其中的水分，然后在5ml 97wt%的こ醇溶液中浸泡lOmin，再于85°C烘干6 h，然后在900°C燒lh，得到Y(jié)2O3功能材料。取O. 2gY (NO3) 3 · 5H20和O. 2gZr(NO3) 4·5Η20溶于IOml水中，加入上述的氧化釔粉末O. 2g超聲分散。90°C條件下蒸干溶液中水分，得到活化主劑。向活化劑主劑中加入O. Ig鉄粉和O. Ig氧化鈣粉末，混合均勻得到煤矸石活化劑。取活化劑粉末Ig與Ig黃土粘合劑粉末混合，加入到粉碎后40 80目篩下煤矸石粉98g中，制成煤矸石可燃混合物，然后混合均勻，再加入IOml水，攪拌后用型煤機(jī)擠壓定型，制成型煤矸石可燃料混合物。實(shí)施例4 (干燥煤矸石燃料發(fā)熱量的測(cè)定)
在燃燒皿中稱(chēng)取粒度小于O. 2 mm的干燥煤矸石燃料樣品I. lg，然后將燃燒皿裝入氧彈的干鍋架上。取一段點(diǎn)火絲(直徑O. 12mm，長(zhǎng)度90mm，熱值50焦耳)，兩端分別接在氧彈的兩個(gè)電極柱上，彎曲點(diǎn)火絲接近試樣。往氧彈中加入IOml蒸餾水，擰緊氧彈蓋。自動(dòng)氧彈熱量?jī)x采用北京同德創(chuàng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的儀器(型號(hào)FX-DM3200)。啟動(dòng)儀器進(jìn)行熱量測(cè)定，經(jīng)過(guò)測(cè)試并計(jì)算得到樣品的發(fā)熱量為3513Kcal/Kg。
實(shí)施例5 (煤矸石成型混合物的燃料氣黑度的測(cè)量)
試樣的燃燒實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)的燃燒過(guò)程一祥。稱(chēng)取煤矸石成型燃料20kg放入手燒爐中，取燃燒的木炭投入引燃。手燒爐煙道開(kāi)ロ處于室外高處。燃燒開(kāi)始后用CN60M/HC10林格曼黑度計(jì)測(cè)量其黑度。觀測(cè)過(guò)程發(fā)生在睛朗的白天，觀測(cè)角度與太陽(yáng)光呈90度。用林格曼黑度計(jì)左側(cè)目鏡將煙塵目標(biāo)與該級(jí)灰度階梯塊比較，每隔5分鐘記錄一次，取十次觀測(cè)平均值，最后測(cè)得黑度介于O級(jí)與I級(jí)之間。
權(quán)利要求
1.一種煤矸石活化劑，是由煤矸石復(fù)合主體、CaO粉末和鉄粉制成；所述的煤矸石復(fù)合主劑是由具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料構(gòu)成；所述的Y2O3粉末功能材料是由無(wú)數(shù)5 ΙΟμηι的顆粒,顆粒表面分布著50 IOOnm的微孔,其中構(gòu)成煤砰石復(fù)合主劑的Y2O3粉末功能材料與Y (NO3) 3 · 5Η20和Zr (NO3) 4 · 5Η20的質(zhì)量比1:1:1 ;所述的煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量比為(30% 80%) (5% 30%) (5% 30%)，煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量之和為100%。
2.如權(quán)利要求I所述的具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料的制備方法，它是由下列前驅(qū)體制成Y (NO3)3 · 5Η20、六次甲基四肢、聚苯こ烯高分子模板、97wt%的こ醇；其中，Y(NO3) 3 ·5Η20與六次甲基四胺的摩爾比為I :3 ；Y (NO3) 3 ·5Η20與所述的聚苯こ烯高分子模板質(zhì)量比為I :1 I :2 ;97wt%的こ醇的用量為每克硝酸釔加入IOml ;經(jīng)干燥脫水和高溫焙燒制得所述的Y2O3粉功能材料；其制備方法如下將所述的Y (NO3) 3 · 5H20與六次甲基四胺在水中反應(yīng)后，加熱至85°C恒溫20分鐘，得到Y(jié) (OH) 3前驅(qū)體透明溶膠，將聚苯こ烯高分子模板加至上述溶膠中攪拌lh，離心后于85°C烘干Ih后，在IOml 97wt%的こ醇溶液中浸泡lOmin，再85°C烘干6h，并于900°C以下溫度燒lh，得到無(wú)數(shù)5 ΙΟμηι的顆粒，顆粒表面分布著50 IOOnm微孔的表面具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種煤矸石活化劑的制備方法，取Y(Ν03)3·5Η20和Zr (NO3)4 · 5Η20溶于水中，得到活性組分Y3 +、Zr4 +溶液，再加入具有微-納結(jié)構(gòu)Y2O3粉末功能材料的載體，超聲分散，使Y3 +、Zr3 +活性組分負(fù)載于具有微-納結(jié)構(gòu)Y2O3粉末功能材料的載體上；然后于90°C條件下蒸干溶液中的水分，制得煤矸石復(fù)合主劑，其中，水與Y(NO3)3 ·5Η20、Zr2 (NO3)3 · 5Η20和具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料的質(zhì)量比為50:1:1:1 ;再向煤矸石復(fù)合主劑中加入CaO粉末和鐵粉，使它們之和為100%，其中，煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量比為(30% 80%): (5% 30%): (5% 30%)，混合均勻得到煤矸石活化劑。
4.如權(quán)利要求3所述的具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料的制備方法，它是由下列前驅(qū)體制成Y (NO3)3 · 5Η20、六次甲基四肢、聚苯こ烯高分子模板、97wt%的こ醇；其中，Y(NO3) 3 ·5Η20與六次甲基四胺的摩爾比為I :3 ；Y (NO3) 3 ·5Η20與所述的聚苯こ烯高分子模板質(zhì)量比為I :1 I :2 ;97wt%的こ醇的用量為每克硝酸釔加入IOml ;經(jīng)干燥脫水和高溫焙燒制得所述的Y2O3粉功能材料；其制備方法如下將所述的Y (NO3) 3 · 5H20與六次甲基四胺在水中反應(yīng)后，加熱至85°C恒溫20分鐘，得到Y(jié) (OH)3前驅(qū)體透明溶膠，將聚苯こ烯高分子模板加至上述溶膠中攪拌lh，離心后于85°C烘干Ih后在IOml 97wt%的こ醇溶液中浸泡IOmin,再85°C烘干6h，并于900°C以下溫度燒lh，得到無(wú)數(shù)5 10μ m的顆粒，顆粒表面分布著50 IOOnm微孔的表面具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種煤矸石活化劑的應(yīng)用，將煤矸石活化劑與黃泥、40 80目的煤矸石粉，按照質(zhì)量比I :1 :98的比例混合后，加入濕潤(rùn)量的水?dāng)嚲?，用型煤機(jī)定型后的型煤矸石混合物燃燒產(chǎn)生的熱量> 3500Kcal/Kg，燃燒過(guò)程中無(wú)任何煙氣產(chǎn)生，林格曼黑度接近為O級(jí)。
全文摘要
一種煤矸石活化劑及制備方法和應(yīng)用，所述的活化劑是由煤矸石復(fù)合主劑、CaO粉末和鐵粉制成；煤矸石復(fù)合主劑是由具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料構(gòu)成；Y2O3粉末與Y(NO3)3·5H2O和Zr(NO3)4·5H2O的質(zhì)量比111；煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量比為(30%～80%)(5%～30%)(5%～30%)。取Y3＋、Zr4＋硝酸鹽溶于水中，再加入載體，超聲分散使Y3＋、Zr4＋負(fù)載于載體上；脫水制得煤矸石復(fù)合主劑；Y3＋、Zr4＋硝酸鹽和Y2O3粉末與水之比均為150；煤矸石活化劑與黃泥、煤矸石粉混合燃燒熱量＞3500Kcal/Kg，無(wú)煙氣，林格曼黑度近于0級(jí)。
文檔編號(hào)C10L9/10GK102839034SQ20121032393
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者賈若琨 申請(qǐng)人:吉林市熠華石化碳有限責(zé)任公司