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白炭黑作为一种重要的硅系无机精细化工材料,因其具有优良的热稳定性和化学稳定性而被广泛应用于橡胶、塑料、油漆、造纸、日用化工等各个领域。目前我国油页岩灰渣排放量大、利用率低且技术含量不高,其资源化利用问题成为近年来所面临的一大难题。本文在茂名油页岩灰渣的资源属性研究的基础上,进行制备工业白炭黑的实验研究。茂名油页岩灰渣堆存面积达8.1 km2,广东省粤电集团新项目建成后,未来年产量将达到1080万吨以上,灰渣整体呈酸性,重金属铜、镉、铬、镍和锌含量都大大地超过了广东省土壤背景的中位值。不同灰渣之间的物相组成存在较大差别,茂名中能电厂粗渣(MZC)和茂名市中能电厂细灰(MZX)与茂名石化沸腾炉灰渣(MSF)相比,其物相中除含有石英和赤铁矿外,还含有脱羟白云母。此三种灰渣中主要成分均为Sio2、A1203和部分Fe2O3,它们的平均含量为:56.26%、24.38%和8.75%。茂名公馆镇油页岩灰堆场半焦(MDB)中除含有上述三种主要氧化物外,烧失率很高达21.68%。选择MZC、MZX和MSF为代表性样品,通过焙烧活化和碱溶脱硅工艺研究,获得了优化的工艺条件为:900℃焙烧30min后,在浓度为15%的碱溶液中,以液固比为3m1/g混合反应3h。该条件下Si02溶出率分别为:62.48%、54.74%和47.63%;A1203损失率分别为:1.93%、2.05%和1.88%。向脱硅后的MSF富硅液中以0.1~0.5L/min通入C02,制备的白炭黑粉体原始粒径在30~50nm之间,吸收值在2.40～3.47 cm3/g之间,比表面积为197.03～473.46 m2/g。在Sio2浓度为0.052g/mL的富硅液中,以0.4L/min速率通入C02,80°C反应并陈化1h,制备的白炭黑各项性能指标均达到化工行业标准HG/T3061-1999中A级品要求。本研究解决了油页岩灰渣脱硅过程中固液分离困难的问题,与以往实验相比,本实验降低了脱硅碱液浓度,制备白炭黑过程中无需均匀沉淀剂,整个过程清洁、低碳、低能耗,为油页岩灰渣进一步综合利用提供了实验依据和技术参考。