1、工藝原理
在特定工藝條件下，以無(wú)機(jī)酸為分解劑直接對(duì)煤矸石進(jìn)行分解，使其中的鋁、鐵元素溶出并進(jìn)入液相，二氧化硅、碳和硫不與酸反應(yīng)被留存于殘?jiān)小７纸馔瓿珊?，?jīng)分離收得含有鋁、鐵離子的酸浸出液和主要成分為二氧化硅、碳和硫的分解殘?jiān)?。將溶液中的鋁、鐵進(jìn)行分離，用于生產(chǎn)六氟鋁酸鈉（冰晶石）和氧化鐵系工業(yè)顏料（鐵紅、鐵黃、鐵黑、鐵棕等）。
將分解殘?jiān)c堿反應(yīng)制得水玻璃和堿解殘?jiān)?。堿解殘?jiān)闹饕煞菔遣慌c酸堿反應(yīng)的碳和硫，經(jīng)洗滌后用作鍋爐燃料。采用酸法工藝對(duì)水玻璃進(jìn)行處理，控制工藝條件制得高分散性輪胎專(zhuān)用白炭黑。工藝過(guò)程對(duì)廢氣、廢水進(jìn)行控制、收集、回用，沒(méi)有排放。所產(chǎn)生的分解殘?jiān)饕煞譃樘己土颍瑹嶂颠_(dá)4500大卡以上，可直接用作鍋爐燃料。生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境基本無(wú)影響。
本工藝無(wú)需對(duì)煤矸石做熱活化處理。
2、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
?。?）分解率：
SiO2≥85%；Al2O3≥92%，F(xiàn)e2O3≥90%。
?。?）收率（以分解率為基數(shù)）：
SiO2≥95%；Al2O3≥95%，F(xiàn)e2O3≥96%。
?。?）主要物資能源消耗（按每處理1000kg煤矸石計(jì)）：
以貴州黔桂焦化煤矸石為例，其化學(xué)組成為SiO2：35.22%；Al2O3：20.54%；Fe2O3：11.89%；MgO：3.48%。
序號(hào) 名稱(chēng) 產(chǎn)量/kg 單價(jià)/元 金額/元 備注
?。?）廢氣：
?、偎嵝哉羝?/span>
產(chǎn)生位置：煤矸石酸浸工序、堿解殘?jiān)峤ば颉㈣F沉淀物酸解與還原工序。
控制措施：與反應(yīng)器配套安裝冷凝回流裝置，使酸性蒸汽冷凝、吸收轉(zhuǎn)化為酸性液體返回反應(yīng)器并參加反應(yīng)，無(wú)排放。
②產(chǎn)品干燥過(guò)程產(chǎn)生的尾氣
產(chǎn)生位置：各種產(chǎn)品干燥工序。
控制措施：采用旋風(fēng)除塵、脈沖布袋除塵和水膜除塵相結(jié)合的方式，控制尾氣中粉塵含量不大于30mg/m3，達(dá)標(biāo)排放。
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產(chǎn)生位置：鐵沉淀工序、氧化鐵紅制備工序、鋁沉淀工序、冰晶石制備工序、氟化銨制備工序。
控制措施：采用封閉式反應(yīng)裝置并配套安裝尾氣吸收系統(tǒng)，在封閉條件下對(duì)所產(chǎn)生的含氨氣體進(jìn)行吸收，收氨水返回系統(tǒng)循環(huán)使用，無(wú)氨氣彌散。
（2）廢水
?、俜纸膺^(guò)程所產(chǎn)生的洗滌液：
產(chǎn)生位置：酸解殘?jiān)礈?、堿解殘?jiān)礈臁?/span>
控制措施：返回分解系統(tǒng)循環(huán)使用。
?、诤蛩徕c廢水
產(chǎn)生位置：高分散白炭黑分離工序。
控制措施：主要成份為硫酸鈉，經(jīng)物相轉(zhuǎn)化后經(jīng)苛后制得碳酸鈣和液體氫氧化鈉。碳酸鈣循環(huán)用作轉(zhuǎn)化劑，氫氧化鈉經(jīng)調(diào)整濃度后返回堿解工序循環(huán)使用。
③銨氮廢水
產(chǎn)生位置：鐵沉淀物分離工序、氧化鐵紅分離工序、鋁沉淀物分離工序。
控制措施：送工藝廢水綜合利用系統(tǒng)，經(jīng)分解回收氨水循環(huán)使用。銨分解后所產(chǎn)生的殘液銨氮含量＜10mg/m3，達(dá)標(biāo)排放或循環(huán)使用。
④含氟廢水
產(chǎn)生位置：冰晶石分離工序。
控制措施：以氫氧化鈣處理后達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)收得副產(chǎn)品氟化鈣，氟化鈣循環(huán)用作反應(yīng)活化劑。
?。?）廢渣
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產(chǎn)生位置：堿解殘?jiān)峤ば颉?/span>
控制措施：分解殘?jiān)饕煞轂槲慈急M的碳和硫，熱值在4500大卡以上，洗滌后用做鍋爐燃料。
?、谶€原殘?jiān)?/span>
產(chǎn)生位置：鐵沉淀物酸解與還原工序。
控制措施：主要成份為鐵，返回酸解及還原工序循環(huán)使用。
?、垆X堿溶殘?jiān)?/span>
產(chǎn)生位置：鋁沉淀物堿溶分離工序；
控制措施：主要成份為鐵和少量的氫氧化鋁，返回煤矸石酸解工序循環(huán)分解。
5、技術(shù)狀態(tài)
本工藝由河南睿博環(huán)境工程技術(shù)有限公司研發(fā)，歷經(jīng)5年實(shí)驗(yàn)室研究、6次中試研究和4次3000t/a級(jí)小型工業(yè)化生產(chǎn)驗(yàn)證，已成為成熟可靠的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。
6、本工藝優(yōu)勢(shì)
1、成熟、可靠，具有較高的工業(yè)實(shí)用價(jià)值。
2、處理過(guò)程無(wú)需對(duì)煤矸石做熱活化處理，設(shè)備投資省，處理成本低。
3、實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤矸石的全元素、無(wú)害化綜合利用，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
4、產(chǎn)品符合市場(chǎng)需要，附加值高，運(yùn)行成本低，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀(guān)。
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