本發(fā)明屬于油頁巖生產(chǎn)行業(yè)副產(chǎn)物油頁巖渣資源化處理技術(shù)領域，具體涉及一種油頁巖渣制備八面沸石的方法。

背景技術(shù)：

隨著煤炭、石油等常規(guī)能源儲量的日益減少，油頁巖、頁巖氣等非常規(guī)能源越來越受到重視。油頁巖作為一種由細粒礦物碎屑和低等動植物殘體腐解的有機質(zhì)同時沉積形成的高灰分可燃燒有機巖石，主要用作干餾提煉頁巖油或者直接燃燒發(fā)電。油頁巖經(jīng)300-700℃熱解后的半焦在工業(yè)鍋爐燃燒或油頁巖直接在工業(yè)鍋爐燃燒后產(chǎn)生的油頁巖渣，占到油頁巖總量的60％以上，堆棄的油頁巖渣不僅占用土地量大，而且長期露天堆放，經(jīng)降雨淋漓等作用，對土壤和環(huán)境造成嚴重危害。因此在油頁巖開發(fā)利用過程中，不僅要提高油頁巖中有機質(zhì)的利用效率，更要拓寬油頁巖渣的利用途徑。目前，油頁巖渣的主要利用方式有：1)制備建筑材料，如水泥、陶粒、輕質(zhì)磚、玻璃等；2)制備精細化工材料，如提取白炭黑、提取氧化物、用作塑料和橡膠的填充劑；此外，還可用作農(nóng)業(yè)肥料和土壤的改良劑；上述諸多利用方式，利用量有限且附加值低，為實現(xiàn)油頁巖資源的可持續(xù)利用需尋求一條附加值高、應用范圍廣的油頁巖渣利用途徑。鑒于油頁巖渣中含有大量的SiO₂和Al₂O₃，占油頁巖渣總量的70％以上，可作為合成沸石硅和鋁的來源，使之變廢為寶，同時可大大減輕油頁巖渣對環(huán)境的污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種油頁巖渣制備八面沸石的方法，該方法采用油頁巖渣為原料制備沸石，為工業(yè)固廢油頁巖渣的高品位資源化利用提供一條新的途徑，不僅大幅降低油頁巖渣對環(huán)境的污染，同時使油頁巖渣變廢為寶，得到充分利用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種油頁巖渣制備八面沸石的方法，包括如下步驟：

步驟1：原料選取，將油頁巖300-700℃熱解后半焦在工業(yè)鍋爐如循環(huán)流化床等中燃燒后產(chǎn)生的灰渣或油頁巖直接在工業(yè)鍋爐如固定床或循環(huán)流化床等中燃燒后的灰渣，進行破碎篩分，取200目以下的油頁巖渣作為合成沸石的原料備用；

步驟2：混合煅燒，稱取一定量備用的油頁巖渣，與堿按質(zhì)量比為1∶0.8-1∶1.5充分研磨混合均勻，然后將混合物在550-700℃下進行煅燒，煅燒時間為0.5-2小時，煅燒后自然冷卻至室溫；

步驟3：陳化，將步驟2中煅燒后的混合物進行充分研磨，按液固比3∶1-7∶1(ml/g)加入蒸餾水，在室溫下攪拌3-24小時；

步驟4：晶化，將步驟3的陳化物密封后在60-110℃下晶化6-48小時；

步驟5：洗滌干燥，將步驟4得到的晶化產(chǎn)物用蒸餾水進行洗滌，直至洗滌液的酸堿值為7-8，干燥后即得八面沸石產(chǎn)品。

本發(fā)明使用油頁巖渣作為主要原料之一，利用油頁巖渣在堿性環(huán)境下高溫熔融轉(zhuǎn)化為可溶于水的硅鋁酸鹽和硅酸鹽，并在一定條件下結(jié)晶后得到八面沸石。所述的油頁巖渣為：油頁巖熱解半焦燃燒后產(chǎn)生的灰渣或油頁巖直接燃燒后的灰渣。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下優(yōu)點：合成沸石工藝簡單，成本低，重復性好，制備的八面沸石具有完美的晶形及較好的結(jié)晶度；并可使油頁巖渣得到合理利用，提高了油頁巖資源的利用率，變廢為寶的同時避免廢渣大量堆積，降低了環(huán)境污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明工藝流程圖。

圖2為八面沸石樣品的XRD圖譜。

圖3為八面沸石樣品的SEM圖譜。

具體實施方式

為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作詳細的說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例1：

本實施例一種油頁巖渣制備八面沸石的方法，包括如下步驟：

步驟1：原料選取，將油頁巖在循環(huán)流化床中燃燒獲得的灰渣進行破碎篩分，取200目以下的油頁巖渣作為合成沸石的原料備用；

步驟2：混合煅燒，稱取2g步驟1中備用的油頁巖渣，與氫氧化鈉按質(zhì)量比為1∶1.2充分研磨混合均勻，然后將混合物于600℃下煅燒1h；

步驟3：陳化，將步驟2中煅燒后的混合物進行充分研磨，按液固比4∶1(ml/g)的比例加入蒸餾水，并在室溫下攪拌3小時；

步驟4：晶化，將步驟3中陳化物密封后在80℃下晶化24小時；

步驟5：洗滌干燥，將步驟4得到的晶化產(chǎn)物用蒸餾水進行洗滌，直至洗滌液的酸堿值為7.5，干燥后即得到八面沸石產(chǎn)品。對合成產(chǎn)物通過X射線衍射進行晶相分析，見附圖2；通過掃描電子顯微鏡對微觀顆粒形貌特征進行分析，見附圖3。計算得合成的八面沸石結(jié)晶度為72％左右。

實施例2：

本實施例一種油頁巖渣制備八面沸石的方法，所述步驟與實施例1相同，區(qū)別在于步驟1為油頁巖熱解半焦在循環(huán)流化床中燃燒后獲得的灰渣，步驟4密封后在90℃下晶化24小時，計算得合成的八面沸石結(jié)晶度為55％左右。

實施例3：

本實施例一種油頁巖渣制備八面沸石的方法，所述步驟與實施例1相同，區(qū)別在于步驟1原料為油頁巖直接燃燒的灰渣和油頁巖熱解半焦燃燒灰渣的混合物，步驟3按液固比5∶1(ml/g)的比例加入蒸餾水，并在室溫下攪拌6小時，得到的八面沸石產(chǎn)品結(jié)晶度約為62％。

實施例4：

本實施例一種油頁巖渣制備八面沸石的方法，所述步驟與實施例1相同，區(qū)別在于步驟2與氫氧化鈉按質(zhì)量比為1∶1.5充分混合，步驟3按液固比6∶1(m1/g)的比例加入蒸餾水，步驟4密封后在110℃下晶化12小時，得到的八面沸石產(chǎn)品結(jié)晶度約為56％。

實施例5：

本實施例一種油頁巖渣制備八面沸石的方法，所述步驟與實施例1相同，區(qū)別在于步驟2與氫氧化鉀按質(zhì)量比為1∶1.5充分混合，步驟3按液固比7∶1(ml/g)的比例加入蒸餾水，并在室溫下攪拌12小時，步驟4密封后在100℃下晶化48小時，得到的八面沸石產(chǎn)品結(jié)晶度約為47％。

如上所述，對本發(fā)明的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質(zhì)上沒有脫離本發(fā)明的發(fā)明點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。