油页岩渣资源综合利用研究进展

油页岩渣资源综合利用研究进展
油页岩渣资源综合利用研究进展

广东化工 2012年第18期· 76 · https://www.360docs.net/doc/353076916.html, 第39卷总第242期油页岩渣资源综合利用研究进展

贾昌梅,陈梅芹,钟华文

(广东石油化工学院,广东茂名 525000)

[摘要]对油页岩渣的综合利用及合理处置,是油页岩开发利用过程中必须给以重视的环节。关于油页岩渣的综合利用研究已成为近年来研究热点。文章对油页岩渣在建筑材料、化工原料和环境矿物功能材料等领域的资源化利用进行综述,探讨其研究进展,并对其未来的发展方向进行了展望。

[关键词]油页岩渣;建筑材料;化工原料;吸附剂;综合利用

[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)18-0076-02

Progresses on Comprehensive Utilization of Oil Shale Ash

Jia Changmei, Chen Meiqin, Zhong Huawen

(Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, China)

Abstract: Appropriate utilization of oil shale ash was an important section in the exploitation of oil shale, which has attracted many scientists’ attentions. The progresses on comprehensive utilizations of oil shale ash as building materials, chemical materials, filling materials and sorbent, were reviewed, its research trend was also proposed.

Keywords: oil shale ash;building materials;chemical materials;sorbent;comprehensive utilization

油页岩又称油母页岩,是一种重要的能源矿产,它可用于提炼页岩油、直接用作燃料燃烧、发电等。油页岩由细粒矿物碎屑和低等动物及植物残体分解的有机质同时沉积形成的,是一种高灰分(灰含量大于33 %)的可燃有机岩,含碳、氢、氧、氮、硫等元素[1]。油页岩作为非常规油气资源,储量仅次于煤炭,作为常规能源的补充,对改变我国能源结构,具有非常重要的战略意义[2]。

油页岩经热解(低温干馏)可得到类似原油的页岩油和类似天燃气的煤气,剩下的物质为油页岩渣,渣量可高达油页岩量的60 %~80 %。油页岩渣的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、SO3等,另外不乏有毒有害元素,如含有镉、铬、

铅等重金属元素[3]。用于发电或炼油之后的废渣处置及尾气排放的问题是油页岩开发需要面对的两大难题。以广东茂名为例,长期以来,油业岩工业所排放的大量废渣,分别堆积在露天矿坑附近的南、北排土场。至今堆积总量已达2.4亿t,高出地面近30 m,占地7 km2,严重影响着周围大气、农田、地表水、地下水环境,同时也制约了页岩油工业的进一步发展[4]。

在干馏或燃烧后产生的油页岩渣,除去了矿物中的挥发分、炭质或其它有机酸等,形成多孔结构,具有很好的活性,因而用途非常广泛[3]。文章将近十年来油页岩渣作为环境矿物材料综合利用的研究进行综述,为油页岩渣的有效利用和合理处置提供参考,共同促进油页岩开采工业和环境保护并行发展。

1 在生产建筑材料方面的应用

1.1 用作水泥的原料

利用油页岩渣制造水泥是目前国外综合利用油页岩渣的主要途径之一[4]。美国、巴西、爱沙尼亚、澳大利亚等国家都利用油页岩渣中的粘土矿物和石英生产硅酸盐水泥。如苏达根[5]用含稀土的油母页岩渣代替黏土,成功生产出高质量的水泥熟料,油母页岩渣的掺加量为5 %~12 %。丛树民等[6]利用的油母页岩代替矿渣配制水泥生料,掺量为8.4 %,经煅烧后生产的水泥熟料3 d抗折及抗压强度分别达到6.3 MPa和34.7 MPa,28 d抗折及抗压强度达到8.65 MPa和62.5 MPa,技术指标达到了国家颁布的相关标准。傅岳龙等[7]探讨了利用油页岩渣制备水泥的配方,掺用30 %~40 %的油母页岩渣,其强度指标仍能达到与熟料标号相同或相近的硅酸盐水泥和普通水泥的国际标准。陈立军[8]研究了利用油页岩渣和矿渣制备土聚水泥的方法。油页岩渣掺量为50 %,激发剂掺量为7.5 %~15.0 %,其水泥强度分别相当于复合水泥的32.5级和硅酸盐水泥的62.5级;蒸汽养护90 ℃、恒温4 h的抗压强度为28 d标养强度的95 %左右;蒸压养护1.0 MPa、恒压4 h的抗压强度为28 d标养强度的1.5倍左右。

1.2 油页岩渣用作轻质砖材料

由于油母页岩渣化学成分与页岩或粘土相近,在保证成型品质的前提下,可作为瘠性原料加入坯料中,用以代替粘土,烧制实心砖瓦或空心砖,预计可掺入40 %~50 %[9]。张明华等[10]以油母页岩渣为主要原材料,生产蒸压油母页岩渣砖、混凝土小型空心砌块和路面砖,在页岩渣掺量大于50 %的条件下,采用挤压成型工艺,蒸压养护方法,可以生产出达到JC239-91标准、标号达10.0 MPa的蒸压页岩渣砖。王爽[11]用油母页岩、绿土、煤矸石作为原料烧结空心砖, 证实以油母页岩渣为主要原料(含量50 %~70 %)烧结制砖是可行的。穆建春等[12]在对油页岩渣化学成分进行分析的基础上,研究了利用油页岩废渣制备免蒸免烧墙体砖的可行性,并从原料配方的水泥渗量、矿沙渗量、生石灰渗量、激发剂渗量、挤压工艺参数等方面进行了试验研究,成功地采用挤压成型的方法将油页岩渣、粉煤灰等工业废渣用于制备墙体砖,为油页岩渣资源化利用开辟了一条有效途径。

2 用作化工原料

2.1 制高岭土

部分油页岩渣含有大量高岭石成份,是制备优质高岭土的原料。如广东茂名某地的油页岩,其矿物组成主要为高岭石和石英,经重选、磁选、浮选等可用来制备煅烧高岭土。但由于其含铁等显色矿物杂质,需要去除。如王福良[13]采用强磁选、酸浸、氯化焙烧等提纯作业,可有效地除去油页岩尾渣中的Fe2O3、TiO2等显色杂质矿物,得到的煅烧高岭土产品白度>90 %、粒度2 μm>90 %。魏明安等[14]也利用含高岭石的油页岩渣制备煅烧高岭土,采用强磁选、酸浸、煅烧增白工艺有效地降低了油页岩渣中铁等显色杂质,使高岭土产品白度达到90 %以上。

2.2 制白炭黑

白炭黑是白色粉末状无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等,常用作填料[15]。刘建国等[16]以油页岩灰渣制备的水玻璃为原料,确定了白炭黑的最佳制备工艺:水玻璃中w(SiO2)为8.1 %、c(H2SO4)为1.5 mol/L,陈化时间为8 h,反应温度为70~80 ℃,pH为8.0。透射

电镜分析结果表明:采用热风干燥技术制备的白炭黑平均粒径约为50 nm,而且团聚体较少,性能优于烘箱干燥制备的白炭黑。

3 用作环境矿物功能材料

环境矿物材料是指由矿物及其改性产物组成的与生态环境具有良好协调性或直接具有防治污染和修复环境功能的一类矿物材料,其基本性能包括矿物表面吸附作用、孔道过滤作用、结构调整作用、离子交换作用、化学活性作用、物理效应作用、纳米效应作用及与生物交互作用等[17]。油页岩渣的主要成份是石英、粘土等矿物,具有很高的表面吸附活性,可制备吸附剂及絮凝剂,用于环境污染修复。

[收稿日期] 2012-11-13

[基金项目] 广东省科技计划项目(2012B031000024)

[作者简介] 贾昌梅(1963-),女,工程师,本科,主要研究方向为环境保护。

2012年第18期广东化工

第39卷总第242期https://www.360docs.net/doc/353076916.html, · 77 ·

3.1 制备重金属离子吸附剂

近年来,环境中重金属污染逐渐引起关注,特别是Pb2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+等重金属离子。修复重金属污染环境的方法众多,其中吸附是最经济、最有效的方法。例如以油页岩渣为原料,以合成的沸石为吸附剂。如柏静儒等[18]以吉林省桦甸油页锅炉飞灰作为吸附剂,对重金属离子Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+进行吸附研究。结果表明,吸附行为介于单层吸附和多层吸附之间,吸附机制是液膜扩散和粒子内扩散的协同作用吸附,提高温度有利于吸附过程的自发进行。

3.2 制备制无机絮凝剂

由于油页岩渣含有丰富的铁盐和铝盐,是制备无机絮凝剂的优良原料。如Tong[19]用油页岩渣合成无机聚合物絮凝剂,并用于城市污水处理,考察了絮凝剂用量对浊度和COD去除率的影响。用TEM、XRD和FTIR表征了絮凝剂的结构,并测量了Ζ电位,研究发现絮凝剂的特征和絮凝性能主要受Al/Fe摩尔比和浸滤液种类的影响。大多数的Fe不是以晶体形态存在,而是以无机聚合物的形态存在。

4 小结

油页岩属于高灰分的固体可燃有机岩,对油页岩灰渣的资源化综合利用,可获得巨大的经济效益,减轻对生态的破坏和对环境的污染。一方面,要推广大用量的油页岩渣应用,例如在建材行业中;另一方面,也要研究开发用油页岩渣生产一些有较高附加价值的产品,因此关于油页岩渣的综合利用的研究还有待继续深入研究。

参考文献

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(本文文献格式:贾昌梅,陈梅芹,钟华文.油页岩渣资源综合利用研究进展[J].广东化工,2012,39(18):76-77)

(上接第73页)

而我国在基本国情下,根据食品安全法制定的分段监管模式与美国从农场到餐桌的监管模式是异曲同工的。并且相关部门还在如何加大相关部门的协调和配合,如何防止各部门各自为政等问题上都在不断完善,使乳品监管体系不断成熟起来。

3.2 建议

关于乳品安全的监管不能直接复印美国的模式,因为国情不一样,起步不一样,科技化程度不一样。因此参考美国监管情况同时结合我国国情,提出如下建议。

3.2.1 加强源头把关,选择质量过关的奶源

乳品安全的重中之重就是加强对奶源的管理控制。如果奶源不合格,乳制品安全又从何说起?美国的奶源基地是用先进技术大规模生产的,大大的保证奶源的质量。而中国少数大型乳业企业直属管理或由地方集体经济承办的大型牧场,尚有统一的养殖场、饲养、卫生防疫、兽医兽药供应、挤奶站等服务和管理;一些集体饲养分散经营即地方政府或乳品企业建牛舍、挤奶厅,各奶农在其中养殖并采取统一的卫生防疫、兽医兽药服务方式的,其挤奶储奶也有检验流程。更为普遍的是完全分散于奶农家庭的饲养方式,其饲养技术参差不齐,往往造成生鲜牛乳中菌落总数过高,抗生素残留以及体细胞含量过高等问题[5]。因此,应鼓励乳品企业自建奶源基地,或者派人指导相关奶源从业人员并提供相关技术保障,保证奶源的质量。总体来说一是建立奶业发展支持保护体系,二是对奶畜养殖场、养殖小区加强规范,三是对生鲜乳生产加强质量安全管理[6]。

3.2.2 风险预警机制的完善,加强收集国内外风险预警信息

风险预警可使监管工作提前进行。在危害出现之前预警,而不是靠事后监管,事后处理。预警信息应不仅仅是收集国内乳品相关风险信息,同时也要加强国外乳品相关风险信息的收集等。

3.2.3 加大乳品行业协会的作用

一直以来单靠政府的监管压力很大,乳品行业协会应发挥纽带的作用,把企业,科研机构,政府部门,高校等组织起来,做到新技术、新包装、新设备等新资源的共享,指导行业内部不断提高相关生产技术并且约束企业自律生产,规范乳制品经营秩序,这样就从而形成一个良性循环,减少监管压力。

3.2.4 建立自律,法律,监管三方面体制,保障乳品安全

无论对于美国或中国来说,保证乳品安全最重要的就是靠行业的自律,法律和监管是辅助手段。一方面政府应加强对乳制品经营者的教育培训,加强企业自律方面的宣传,建立乳制品生产的相关诚信体系。另一方面,乳品企业要提高诚信意识,乳品企业都建立健全的严格质量管理制度和完整的质量管理体系,从生鲜乳的收购、加工、运输和销售等各个环节,都按照国家有关食品、乳制品的标准、法律法规严格执行,规范企业生产经营行为,创建良好的奶业市场环境,提高整个行业的诚信度和自律水平。在这两个方面的基础上,辅助使用法律和监管的手段,三者相辅相承才能更好保证乳制品安全。

总体来说,我国乳品监管的手段在我国的国情基础下正不断地和国际接轨,有力地保障我国的乳品安全。今后要努力往企业诚信自律为主,法律和监管为辅的监管模式来保证乳制品安全,这样才能保证乳制品的问题长治久安。

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(本文文献格式:黄景晟.中国乳制品与美国乳制品监管的比较及建议[J].广东化工,2012,39(18):73)

我国油页岩综合利用相关研究进展

2012年第31卷第11期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ?2359? 化工进展 我国油页岩综合利用相关研究进展 张立栋,刘洪鹏,贾春霞,秦 宏,柏静儒,孙佰仲,王 擎,李少华,孙 键 (东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心,吉林吉林 132012)摘要:油页岩是一种重要的能源资源,其储量巨大,是世界石油资源补充能源。本文综述了近几年油页岩相关基础研究与技术开发,分析了我国单独炼油、单独燃烧发电及灰渣综合利用的研究进展,将油页岩炼油、半焦燃烧发电、灰渣综合利用集成一体,不仅可提高油页岩综合利用效率,而且还可对环境起到保护作用。本文为油页岩综合利用相关科学研究提供参考。 关键词:油页岩;干馏;燃烧;灰渣;综合利用系统 中图分类号:TK 223 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2012)11–2359–05 Research progress of comprehensive utilization of oil shale in China ZHANG Lidong,LIU Hongpeng,JIA Chunxia,QIN Hong,BAI Jingru,SUN Baizhong,WANG Qing, LI Shaohua,SUN Jian (Engineering Research Center of Ministry of Education for Comprehensive Utilization of Oil Shale, Northeast Dianli University,Jilin 132012,Jilin,China) Abstract:Oil shale is an important energy resource, and its huge reserves in the world provide the energy supplement of petroleum. An overview of oil shale research and development of oil shale in China is presented, and a detailed analysis of shale to oil refinery, separate combustion power generation and comprehensive utilization of ash and slag, points out that shale to oil refinery, oil shale char combustion power generation, comprehensive utilization of ash and slag can not only enhance oil shale comprehensive utilization efficiency, but also protect the environment. Key words:oil shale;retorting;combustion;semi-coke;comprehensive utilization system 我国油页岩资源丰富,储量在全世界位列第四位,用途广泛,不仅可提炼燃料油,还可作为燃料发电,且其废弃物灰渣还能用于生产建筑材料等。但到目前为止油页岩工程应用一直是将炼油、燃烧发电、灰渣综合利用单独研究,尚未形成产业链规模。干馏炼油过程中形成多种有毒物质,对生态环境破坏严重;采用循环流化床燃烧虽然可提高油页岩燃烧效率,但燃烧后底渣及干馏后半焦含有大量有毒性的重金属,如不及时处理也将污染环境。而灰渣用途广泛,不仅可提取氧化铝制备发光材料等,还可作为铺路基石等。 近些年,我国油页岩研究人员通过仪器设备展开对油页岩基础相关领域的进一步科学研究,同时,建立了热力学参数和反应动力学方程获得相关参数,推测出油页岩热解或者燃烧机理;另外通过自行研制实验设备对油页岩燃烧(混合燃烧)、干馏(热解)、灰渣利用等进行研究;此外大型厂矿企业对现有干馏技术进行改进创新,提高油收率。本文作者综述了近几年油页岩相关领域研究进展,着重讨论了我国油页岩产业综合利用相关研究成果,以期为我国油页岩领域的更深入研究和油页岩工业高效清洁应用有所借鉴。 收稿日期:2012-06-27;修改稿日期:2012-08-08。 基金项目:国家潜在油气资源(油页岩勘探开发利用)产学研用合作创新建设项目、吉林省重大科技发展计划(20096034)及东北电力大学博士科研启动基金(BSJXM2011-02)项目。 第一作者及联系人:张立栋(1980—),男,博士,主要研究方向为油页岩综合利用技术。E-mail nedu1015@https://www.360docs.net/doc/353076916.html,。

中国油页岩资源及分布现状

中国油页岩资源及分布现状 1.油页岩资源概况 中国是一个油页岩资源丰富的国家,储量仅次于美国、俄罗斯、扎伊尔和巴西,居世界第5位。中国油页岩主要分布于15个省份(区),主要集中在东北和中南地区,查明资源储量329.89×108t,远景储量达万亿吨。其中,油页岩查明资源量吉林省174.27×108t、广东省55.15×108t、辽宁省45.05×108t,分别占全国油页岩查明资源量的52.83%、16.72%和13.65%。 油页岩在我国广泛分布,各个时代地层均有所发现。我国第三系是油页岩最主要的分布层位,平面上分布于东部和中部地区,东部自北而南为东北地区、华北地区、鲁西地区、鲁东地区、苏浙皖地区和两广地区,中部从晋东南地区、洛阳地区、南阳地区、江汉地区、赣湘粤地区到雷琼地区。白垩系油页岩主要分布于天山、祁连山、秦岭到淮河以北的广大地区,侏罗系油页岩主要分布于西北地区和东北地区,三叠系油页岩主要分布于鄂尔多斯盆地和滇西断陷带,古生代油页岩分布于山西地区。 中国油页岩沉积环境为陆相湖泊、海相以及海陆交互相,但以陆相为主。油页岩中的有机质由低等植物和高等植物及动物碎片组成。在还原条件下经过成岩作用和煤化作用过程,转变为固体的可燃有机岩。其造岩矿物主要为粘土类硅铝酸盐矿物、二氧化硅、氧化铝、氧化铁含量较多,氧化钙含量较少。油页岩分布在大小沉积盆地有90多处,主要盆地有松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、阴山-大青山区、茂名盆地、下辽河-抚顺盆地、尚志-依兰-罗北盆地等,约有34个主要含矿区(图9-8)。 图9-8 全国查明油页岩资源分布图[1] 中国陆相油页岩的形成主要受构造、沉积环境、气候等因素控制。也有学者提出中国松辽盆地油页岩的形成与海侵事件有关。对于陆相断陷盆地,气候和构造运动对内陆盆地油页岩的形成、赋存和分布起着重要控制作用,很大程度上决定了矿产形成和分布规律。赋存油页岩的沉积盆地中生代以坳陷湖盆为主,新生代以断陷湖盆为主。从中国油页岩时空分布来看,油页岩富矿主要富集于新生代断陷湖盆中。

从氰化尾渣中回收金、银的研究进展

氰化尾渣综合利用研究进展 作者:求真 一、氰化尾渣的性质 由于金矿石性质和企业生产工艺的差异,导致氰化尾渣中各元素含量存在着一定的差异,通常氰化尾渣含 Au 1~8 g/t、Ag 25~90 g/t、Fe 20% ~35% 、 S 20% ~ 45% 、SiO225% ~ 40% 、Cu0.5% ~5% 、Pb 1%~5% 、Zn 1% ~ 5% 。 各元素在尾渣中的赋存状态也因原料工艺不同而不尽相同。我国大部分黄金冶炼企业以硫化矿为原料,多采用浮选——焙烧——氰化的工艺从矿石中提金,此种工艺产生的氰化尾渣中铁主要以赤铁矿形式存在,脉石成分主要是石英和硅酸盐类物质,其它金属元素也主要以氧化物形式存在,而金、银被赤铁矿和脉石成分包裹其中。对于少硫化物金矿石,黄金冶炼企业多在浮选得到金精矿后,直接对精矿进行氰化浸出,此工艺产生的氰化尾渣中,铁主要以黄铁矿形式存在,脉石同样是石英和硅酸盐类,其它金属也主要以硫化物形式存在,金、银被包裹在黄铁矿和脉石中。尽管元素含量不同且元素赋存状态有所区别,但氰化尾渣在性质上仍具有一些共同特点如: 氰化尾渣多为粉末,粒度较细,且泥化现象严重,氰化尾渣中铁含量和脉石含量较高等。而从氰化尾渣中回收金、银,难点在于: (1) 氰化尾渣中的金、银多以微细粒嵌存在铁矿物和脉石矿物中,常规手段难以使金银有效单体解离,导致氰化尾渣中的金、银回收困难。 (2) 氰化尾渣粒度较细,泥化现象严重,矿石经长时间氰化后,矿物表面性质发生变化且渣中含有残留氰化物,导致浮选处理较为困难。 近年来,国内外科技工作者在氰化尾渣的综合回收利用上做了大量试验研究,并取得了一定的进展。但是各种方法均存在着一定的局限性,如成本较高,回收金银的成本远高于氰化尾渣的附加值,适应性较差,不宜推广应用等缺点。目前,研究重点在于,如何建立一套低成本、且适应性较高的工艺对氰化尾渣进行回收利用。 目前处理氰化尾渣有几种不同的方法,包括湿法、火法、浮选法等。采用湿法处理氰化尾渣,一般通过浸出破坏金、银的包裹态,使金、银裸露并富集。采用火法处理氰化尾渣,一般通过焙烧破坏黄铁矿或者赤铁矿对金、银的包裹,使金、银充分裸露。采用浮选法回收氰化尾渣中的金、银,一般使金、银富集在精矿中,再进行回收利用。 二、从氰化尾渣中回收金、银的方法 1、湿法回收金、银 根据氰化尾渣中大部分金、银被铁矿物包裹的特点,科技工作者提出湿法处理氰化尾渣的思路,即利用湿法冶金手段使金、银解离成单体。由于各地氰化尾渣在性质上存在差异,所以处理方法也不尽相同。按预处理方法的不同,具体又可分为酸浸-浸出法、氧化-浸出法、细磨—浸出法等方法。 (1)酸浸—浸出法 采用酸浸—浸出法处理氰化尾渣,主要适用于处理金被赤铁矿包裹的氰化尾渣。

油页岩渣资源综合利用研究进展

广东化工 2012年第18期· 76 · https://www.360docs.net/doc/353076916.html, 第39卷总第242期油页岩渣资源综合利用研究进展 贾昌梅,陈梅芹,钟华文 (广东石油化工学院,广东茂名 525000) [摘要]对油页岩渣的综合利用及合理处置,是油页岩开发利用过程中必须给以重视的环节。关于油页岩渣的综合利用研究已成为近年来研究热点。文章对油页岩渣在建筑材料、化工原料和环境矿物功能材料等领域的资源化利用进行综述,探讨其研究进展,并对其未来的发展方向进行了展望。 [关键词]油页岩渣;建筑材料;化工原料;吸附剂;综合利用 [中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)18-0076-02 Progresses on Comprehensive Utilization of Oil Shale Ash Jia Changmei, Chen Meiqin, Zhong Huawen (Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, China) Abstract: Appropriate utilization of oil shale ash was an important section in the exploitation of oil shale, which has attracted many scientists’ attentions. The progresses on comprehensive utilizations of oil shale ash as building materials, chemical materials, filling materials and sorbent, were reviewed, its research trend was also proposed. Keywords: oil shale ash;building materials;chemical materials;sorbent;comprehensive utilization 油页岩又称油母页岩,是一种重要的能源矿产,它可用于提炼页岩油、直接用作燃料燃烧、发电等。油页岩由细粒矿物碎屑和低等动物及植物残体分解的有机质同时沉积形成的,是一种高灰分(灰含量大于33 %)的可燃有机岩,含碳、氢、氧、氮、硫等元素[1]。油页岩作为非常规油气资源,储量仅次于煤炭,作为常规能源的补充,对改变我国能源结构,具有非常重要的战略意义[2]。 油页岩经热解(低温干馏)可得到类似原油的页岩油和类似天燃气的煤气,剩下的物质为油页岩渣,渣量可高达油页岩量的60 %~80 %。油页岩渣的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、SO3等,另外不乏有毒有害元素,如含有镉、铬、 铅等重金属元素[3]。用于发电或炼油之后的废渣处置及尾气排放的问题是油页岩开发需要面对的两大难题。以广东茂名为例,长期以来,油业岩工业所排放的大量废渣,分别堆积在露天矿坑附近的南、北排土场。至今堆积总量已达2.4亿t,高出地面近30 m,占地7 km2,严重影响着周围大气、农田、地表水、地下水环境,同时也制约了页岩油工业的进一步发展[4]。 在干馏或燃烧后产生的油页岩渣,除去了矿物中的挥发分、炭质或其它有机酸等,形成多孔结构,具有很好的活性,因而用途非常广泛[3]。文章将近十年来油页岩渣作为环境矿物材料综合利用的研究进行综述,为油页岩渣的有效利用和合理处置提供参考,共同促进油页岩开采工业和环境保护并行发展。 1 在生产建筑材料方面的应用 1.1 用作水泥的原料 利用油页岩渣制造水泥是目前国外综合利用油页岩渣的主要途径之一[4]。美国、巴西、爱沙尼亚、澳大利亚等国家都利用油页岩渣中的粘土矿物和石英生产硅酸盐水泥。如苏达根[5]用含稀土的油母页岩渣代替黏土,成功生产出高质量的水泥熟料,油母页岩渣的掺加量为5 %~12 %。丛树民等[6]利用的油母页岩代替矿渣配制水泥生料,掺量为8.4 %,经煅烧后生产的水泥熟料3 d抗折及抗压强度分别达到6.3 MPa和34.7 MPa,28 d抗折及抗压强度达到8.65 MPa和62.5 MPa,技术指标达到了国家颁布的相关标准。傅岳龙等[7]探讨了利用油页岩渣制备水泥的配方,掺用30 %~40 %的油母页岩渣,其强度指标仍能达到与熟料标号相同或相近的硅酸盐水泥和普通水泥的国际标准。陈立军[8]研究了利用油页岩渣和矿渣制备土聚水泥的方法。油页岩渣掺量为50 %,激发剂掺量为7.5 %~15.0 %,其水泥强度分别相当于复合水泥的32.5级和硅酸盐水泥的62.5级;蒸汽养护90 ℃、恒温4 h的抗压强度为28 d标养强度的95 %左右;蒸压养护1.0 MPa、恒压4 h的抗压强度为28 d标养强度的1.5倍左右。 1.2 油页岩渣用作轻质砖材料 由于油母页岩渣化学成分与页岩或粘土相近,在保证成型品质的前提下,可作为瘠性原料加入坯料中,用以代替粘土,烧制实心砖瓦或空心砖,预计可掺入40 %~50 %[9]。张明华等[10]以油母页岩渣为主要原材料,生产蒸压油母页岩渣砖、混凝土小型空心砌块和路面砖,在页岩渣掺量大于50 %的条件下,采用挤压成型工艺,蒸压养护方法,可以生产出达到JC239-91标准、标号达10.0 MPa的蒸压页岩渣砖。王爽[11]用油母页岩、绿土、煤矸石作为原料烧结空心砖, 证实以油母页岩渣为主要原料(含量50 %~70 %)烧结制砖是可行的。穆建春等[12]在对油页岩渣化学成分进行分析的基础上,研究了利用油页岩废渣制备免蒸免烧墙体砖的可行性,并从原料配方的水泥渗量、矿沙渗量、生石灰渗量、激发剂渗量、挤压工艺参数等方面进行了试验研究,成功地采用挤压成型的方法将油页岩渣、粉煤灰等工业废渣用于制备墙体砖,为油页岩渣资源化利用开辟了一条有效途径。 2 用作化工原料 2.1 制高岭土 部分油页岩渣含有大量高岭石成份,是制备优质高岭土的原料。如广东茂名某地的油页岩,其矿物组成主要为高岭石和石英,经重选、磁选、浮选等可用来制备煅烧高岭土。但由于其含铁等显色矿物杂质,需要去除。如王福良[13]采用强磁选、酸浸、氯化焙烧等提纯作业,可有效地除去油页岩尾渣中的Fe2O3、TiO2等显色杂质矿物,得到的煅烧高岭土产品白度>90 %、粒度2 μm>90 %。魏明安等[14]也利用含高岭石的油页岩渣制备煅烧高岭土,采用强磁选、酸浸、煅烧增白工艺有效地降低了油页岩渣中铁等显色杂质,使高岭土产品白度达到90 %以上。 2.2 制白炭黑 白炭黑是白色粉末状无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等,常用作填料[15]。刘建国等[16]以油页岩灰渣制备的水玻璃为原料,确定了白炭黑的最佳制备工艺:水玻璃中w(SiO2)为8.1 %、c(H2SO4)为1.5 mol/L,陈化时间为8 h,反应温度为70~80 ℃,pH为8.0。透射 电镜分析结果表明:采用热风干燥技术制备的白炭黑平均粒径约为50 nm,而且团聚体较少,性能优于烘箱干燥制备的白炭黑。 3 用作环境矿物功能材料 环境矿物材料是指由矿物及其改性产物组成的与生态环境具有良好协调性或直接具有防治污染和修复环境功能的一类矿物材料,其基本性能包括矿物表面吸附作用、孔道过滤作用、结构调整作用、离子交换作用、化学活性作用、物理效应作用、纳米效应作用及与生物交互作用等[17]。油页岩渣的主要成份是石英、粘土等矿物,具有很高的表面吸附活性,可制备吸附剂及絮凝剂,用于环境污染修复。 [收稿日期] 2012-11-13 [基金项目] 广东省科技计划项目(2012B031000024) [作者简介] 贾昌梅(1963-),女,工程师,本科,主要研究方向为环境保护。

油页岩综合开发利用技术与循环经济探讨

油页岩综合开发利用技术与循环经济探讨 随着石油资源越来越少,原油的价格越来越高,油页岩的综合开发利用成为当前的新型模式,文章介绍了页岩开发的循环经济理念,对页岩综合利用,社会和经济效益显著。 标签:油页岩;综合开发;循环经济 我国是一个多煤、少气、缺油的国家。随着我国国民经济的发展,能源的供应已成为制约我国经济可持续发展的瓶颈。由于我国自身的石油储量非常有限,我国从1993年起已经成为石油净进口国,石油进口量逐年上升,现每年40%以上的石油依赖进口,成为世界第一大石油进口国。国际石油价变化,对我国的国民经济影响产生巨大的影响。因而,能源战略的选择取向成为最核心的问题,如何能化被动为主动,是我国能源面临的新课题。面对石油的紧缺,寻找新的可替代能源,远比在国际市场争购原油主动得多。 随着能源消费的增加和所面临石油紧缺的严重局面,国内许多企业纷纷着眼于各种可再生能源的开发,以弥补石油的短缺,减少国家进口原油的压力。 油页岩经干馏可获得页岩油,可作为石油的补充品和替代品。据西德《石油》杂志1974年报道,预计世界上可以获得的能源中,油母页岩折算成页岩油比天然石油储量多2~5倍。1979年联合国讨论新能源问题,认为页岩油储量远远超过天然石油,在石油日趋枯竭的今天,应加大对油页岩的开发和利用。 我国油页岩储量丰富,已经探明的储量主要分布于辽宁抚顺、广东茂名、山东龙口、吉林桦甸、吉林农安等地区。 油页岩是一种多用途的宝贵资源,它不仅可以提取页岩油,加工炼制汽油、煤油、柴油等石油产品。油页岩也可以直接作为燃料用于发电,其页岩灰还可以做建筑材料或用于矿井回填等。综合开发利用油页岩,既可缓解国内石油、电力短缺状况,又能发挥油页岩资源的潜力,符合国家可持续发展油气资源战略和节约能源的方针政策,其综合利用前景广阔,开发价值巨大。因此,国家发改委已将油页岩综合利用列入“双高一优”(高新技术产业化、高新技术和先进使用技术改造传统产业、优化重点产品和技术结构)导向计划,加快其发展利用步伐。 目前,国内外正在运行的油页岩生产技术有以下几种形式:即单纯的炼油、单纯发电或炼油与发电相结合,特点是资源利用率不高,废渣量较大,环境影响较大。 我们在总结国内外油页岩干馏炼油和燃烧发电经验的基础上,特别是在消化、吸收各种干馏工艺的先进设计理念后,又在当代循环经济与集成技术理论指导下,提出了油页岩工业可持续发展的新思路和新生产模式——“油页岩综合利用”的技术经济路线——可称之为油页岩开发利用中的第三大方向。它的基本思

油页岩干馏残渣与生物质混烧特性研究

油页岩干馏残渣与生物质混烧特性研究 油页岩作为常规油气的重要补充资源,在全球资源战略中的地位日益彰显。油页岩干馏过程中产生大量的残渣,既浪费了能源资源,又对环境造成极大威胁,已成为油页岩开发利用中的瓶颈问题。 本文提出以高热值生物质与干馏残渣混烧的方法,通过理论与实验研究,深入探讨了油页岩干馏残渣与生物质的混烧特性。详细分析了油页岩干馏残渣与生物质基础燃料特性。 基于热重分析方法,对油页岩干馏残渣与生物质的混合燃烧特性进行了大量实验研究,深入探讨了燃料种类、混合比及升温速率等因素对混合物燃烧特性的影响。研究结果表明,随着生物质掺混比例增加,干馏残渣与生物质混合燃料的着火温度及燃尽温度降低,燃烧速率增加,从而改善了干馏残渣的燃烧特性。 随着升温速率的增加,TG曲线向高温侧移动,燃尽温度升高;DTG曲线上的失水峰、挥发分释放燃烧峰以及固定碳燃烧峰逐渐变宽,并且各峰峰值随升温速率的增加而变大。理论上,基于单扫描率法Coats-Redfern方程、等转化率法KAS方程与DAEM模型,详细研究了油页岩干馏残渣与生物质混烧过程中的动力学特性。 研究结果表明,运用等转化率两种方法获得的动力学特性相近,而单扫描率法求解结果与等转化率法相比在数值上存在一定的差别,但所呈现出的规律性是一致的。详细研究了油页岩干馏残渣与生物质混烧过程中的协同作用,揭示了混合比、升温速率、生物质种类等因素对混烧特性的相互影响规律。 基于Avrami转化动力学理论,对样品燃烧的热失重过程进行了模拟。模拟结果与采用动力学方法获得的活化自由能表征的规律相一致,为进一步探索油页

岩干馏残渣与生物质多组分燃烧特性提供了理论基础。 在混烧机理研究的基础上,完成了油页岩干馏残渣与玉米秸秆颗粒的循环流化床混烧实验。系统研究了燃料配比、一次风率等因素对炉膛温度、底渣、返料、飞灰可燃物含量及燃烧效率的影响。 结果表明,在油页岩干馏残渣中掺入一定比例玉米秸秆颗粒完全可以稳定、高效地燃烧。基于欧拉双流体封闭模型,对一台已投运的65t/h燃油页岩高低差速循环流化床锅炉进行了数值模拟并用实际运行数据进行验证。 设计开发了一台130t/h燃用桦甸油页岩干馏残渣与玉米秸秆颗粒的高低差速循环流化床锅炉,运用所建立模型对该锅炉流动特性进行了模拟预测。

中国非常规油气资源概况.精讲

非常规油气资源概况 为充分了解认识国内外非常规油气资源勘探、开发及行业发展现状,为集团公司十二五发展规划要求进行技术储备,根据集团公司领导批示,集团公司科技部组织研究院、油田公司、勘探公司、规划部、资源与勘探开发部、炼化公司等六个单位的专业技术人员参加了2009年8月在大连召开的、由中国石油和石化工程研究会、中国煤炭加工利用协会共同组织的“煤层气、油页岩、油砂矿综合利用技术研究会”,收集、了解了国内外相关企业在非常规油气资源勘探、开发及深加工等领域的现状,为集团公司未来发展非常规资源提供了借鉴。 1.研讨会概况 伴随着中国经济的快速发展,国家对能源的需求量越来越大,能源危机也逐渐显现,因此,能源的合理开发利用至关重要。为改善我国能源结构,发展新能源和替代能源,非常规油气资源的开发利用已越来越引起大家的关注。本着推进非常规油气资源开发、利用及保护生态环境,加快煤层气、油母页岩、油砂矿等非常规能源的发展,中国石油和石化工程研究会、中国煤炭加工利用协会共同主办了本次“煤层气、油页岩、油砂矿综合利用技术研究会”。 1.1会议主题内容 (1)中国能源政策与发展战略; (2)我国煤层气、油页岩、油砂矿等非常规油气资源分布及开发前景; (3)煤层气勘探开发技术分析; (4)页岩油、页岩气资源开发利用; (5)煤层气、油页岩地质环境生态保护及国家相关规定; (6)煤层气、油页岩项目设计及融资环境; (7)页岩油、煤层气深加工与循环经济产业发展建议。

1.2参会单位及人员概况 本次会议时间从2009年8月9-12日共4天,到会人员126人,会上国土资源部、环境保护部相关领导及中石油、中石化、中海油、中联煤层气、神化、中煤能源、中国石油大学、中国地质大学(北京)等各大型能源企业有关负责人和从事煤层气、油页岩、油砂矿勘探开发利用和设计研究有关院所的专家就煤层气、油页岩、油砂矿勘探开发、利用与保护生态环境等共20人次发表了专题报告,会后出版论文集1本,收录了26篇相关论文。 1.3研究会概况 (1)中国石油和石化工程研究会 研究会创建于1984年,是在国家有关部门和企业、事业单位的支持下、由有志于推动我国石油和石化工程技术进步、经济发展的高级科技和管理人员自愿组成的跨部门、跨行业、跨地区、跨学科的全国性技术与经济研究的非盈利学术性社团组织。随着国家政府机构改革的变迁,其业务主管部门先后从原国家经委、能源部变更到国家计委、国家石油和化学工业局、国家经贸委。现在由国务院国有资产监督管理委员会主管(社政字第4366号)。 经民政部批准登记注册,该研究会下设四个专业委员会:炼油化工专业委员会,海洋石油和石化工程专业委员会,天然气专业委员会,石油和石化技术装备专业委员会。 (2)中国煤炭加工利用协会 该协会是1982年由国家计委、国家环保总局、煤炭、电力、冶金、化工等13个部委联合组建,经国家经贸委批准、民政部注册登记的全国性社会团体,是由企事业单位、国内外公司、科研院校、设计单位及个人自愿组成的全国性行业协会。 协会设有秘书处、洗选加工部和环保节能部三个职能部门和《煤炭加工与综合利用》杂志编辑部。下设有“低热值燃料发电分会”、“煤转化专业委员会”、

黄金冶炼氰化尾渣提金及综合利用

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟 黄金冶炼氰化尾渣提金及综合利用 成果名称:黄金冶炼氰化尾渣提金及综合利用申请单位:清华大学鉴定编号:鉴字[教SW2003]第008号鉴定日期:2003年09月07日学科:土建水成果简介:该技术在国内外未见报道,由金涌院士主持的项目评估认为,该技术达到国际先进水平。由教育部主持的项目鉴定认为,该项目工艺先进可行,创新明显,规模经济效益高。随着金矿开采程度的加深,难选金矿的产量越来越大,利用传统的氰化法提金,会产生大量金含量高的黄金冶炼尾渣。在现有的已经公开的技术或发表的专利文献中,对难选金精矿或黄金冶炼尾渣,特别是含硫化物或砷化物较多的难选金精矿,能够工业化的技术一般采用焙烧法,此法能使金的回收率有所提高,也能够回收其中硫,但金的回收率提高的幅度有限,而且产生大量的污染废渣,砷也难处理。含硫铁矿较高的尾渣大多外卖到水泥厂,作水泥辅料,产生硫、砷和铅的污染。如果堆放在冶炼厂附近,会产生自燃,也会产生煤烟污染,氰化物随着天然雨水等进入地下水,引起环境恶化。为此研究催化氧化法处理难选金精矿和尾渣:该方法选用催化剂,在常压下利用空气中的氧气氧化黄金冶炼氰化尾渣,以提取金属银、金属铜、铅的化合物、锌的化合物,制备铁系颜料等,同时提取黄金。处理后尾渣中包裹金的硫化物、砷化物被催化氧化,增加金与催化剂接触的几率,提高金的回收率。同时,还可综合回收银、铜、铅、砷等,利用其中的铁生产透明超细铁红,各种污染物质也同时变为无污染物质。催化氧化后的尾渣残有量20%左右,有的低于5%,并可以综合利用,金、银、同铁盒铁的回收率达到99%。因此,该方法不但解决了含硫化物或砷化物较高的金精矿金回收率低的难题,还最大限度提高有价金属的回收率,解决了黄金冶炼尾渣堆放活处理难的问题。另外该技术的成功开发,有利于改进企业落后的氰化提金工

北票北塔油页岩综合利用开发有限公司

北票北塔油页岩综合利用开发有限公司 三、四期扩建工程起重机购置 招标文件 (邀请招标) 第一部分:投标须知 第二部分:技术规范书 第三部分:商务部份基本条款 第四部分:附件 编号: 北票北塔油页岩综合利用开发有限公司工程处 2013-6-26

第一部分:投标邀请书 致: 根据《中华人民共和国招标投标法》有关规定,北票北塔油页岩综合开发利用有限公司6万吨/年页岩油技改扩能项目现已具备招标条件,拟采取邀请招标方式选定投标单位。现邀请你单位参加该项目的投标。 投标人为具备独立法人资格的供应商,投标企业需携带企业法人营业执照、税务登记证、组织机构代码证、委托书。 报名时间:2013年月日时分前 报名地点:北票北塔油页岩综合开发利用有限公司 二〇一三年六月

第二部分:投标须知前附表 注:以上内容如有变化将另行通知,通知中未提及的部分将不作变动。 2. 设备名称、型式、台数(见附表)

3.设备的运行环境及使用条件 3.1设备的运行环境条件 本区属北温带半干旱大陆性季风气候,四季分明,冬季寒冷,夏季干旱炎热,春秋两季短促,多风少雨,温差大,积温高,日照长,辐射强。年平均气温8.2℃,一月平均气温-11.1℃,最低-28℃,七月平均气温24.7℃,最高40.7℃,该区比较干旱,蒸发量大于降雨量,年平均降水481.5mm,暴雨往往出现在7-8月。 无霜期153天左右。冻结日期,正常情况下在十月下旬开始冻结,十一月中旬开始封冻,年平均日照2861小时。 年平均降水量: 481.5mm 年平均蒸发量: 2080 mm 极端最高气温: 40.7℃ 极端最低气温: -28℃ 年平均气温: 8.2℃ 年日照时数: 2861小时 全年无霜期: 153天 最大冻土深度: 1.6m 年平均风速: 3米/秒 常年主导风向:南风 次主导风向:西北风 2.安装位置:(见附表)

中国油页岩第一大省——吉林

中国油页岩第一大省—吉林 秦为胜 油页岩是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩。它和煤的主要区别是灰分超过40%,与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。油页岩属于非常规油气资源,以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源。它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源。 油页岩又称为油母页岩,是一种重要的能源矿产资源,不仅可以提取油页岩油及相关石油化工产品,而且可作为燃料用来发电、取暖和运输等。它既属于固体矿产资源,又属于非常规油气的一种资源,含油率大约在3.5%左右。它是在内陆湖海或滨海溻湖深水还原条件下,由低等植物和矿物质形成的一种腐泥物质,是高灰分的腐泥煤。凡腐泥煤灰分为50%一70%者称为油页岩,含有类似天然石油的页岩油。油页岩原始有机物质主要来源于水藻等低等浮游生物,其中以蓝藻、绿藻、黄藻最为重要。油页岩外观多呈褐色泥岩状,其相对密度为1.4~2.7。油页岩中的矿物质常与有机质均匀细密地混合,难以用一般选煤的方法进行选矿。含有大量粘土矿物的油页岩,往往形成明显的片理。 世界油页岩资源丰富,意义重大。全球油页岩资源丰富,分布广泛,美国、中国、俄罗斯、约旦、摩洛哥、澳大利亚、爱沙尼亚、加拿大等国家都有丰富的储量。全球油页岩折合油页岩油资源约4400多亿吨,超过传统石油资源量(2710亿吨)的50%还多。在这些储量丰富的国家中,美国是全球油页岩资源最丰富的国家,居世界第一位,储量约占全球储量的70%以上,中国位居第二位。加拿大是全球沥青砂资源最丰富的国家,储量约占全球储量的90%以上。全球油页岩资源十分丰富,据不完全统计其蕴藏资源量约有10万亿吨,比煤炭资源量多40%。 中国油页岩沉积环境为陆相湖泊、海相以及海陆交互相,但以陆相为主。油页岩中的有机质由低等植物和高等植物及动物碎片组成。在还原条件下经过成岩作用和煤化作用过程,转变为固体的可燃有机岩。其造岩矿物主要为粘土类硅铝酸盐矿物、二氧化硅、氧化铝、氧化铁含量较多,氧化钙含量较少。油页岩分布在大小沉积盆地有90多处,主要盆地有松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、阴山-大青山区、茂名盆地、下辽河-抚顺盆地、尚志-依兰-罗北盆地等,约有34个主要含矿区。 中国油页岩的勘探开发研究再次提速了。在国家发改委、能源局等部门和吉林省的大力推动下,油页岩原位开发项目已被列入国家能源技术革命创新行动计划。在中国目前已评价的1000米以浅的油页岩,其资源量就达7199亿吨,按照6.6%的平均含油率算,折合成油页岩油约476亿吨,相当于全国常规石油资源量的62%,储量巨大。这是中国继页岩气、煤层气之后,在非常规能源方面的又一重大突破。中国油页岩分布范围覆盖了22个省和自治区、47个盆地。其中,松辽盆地是最大的含油页岩盆地,而坐落于松辽盆地的吉林省是全国油页岩资源最丰富的省份,约占全国油页岩总资源量的30%,资源总储量高达142亿吨,其探明储量是中国石油探明总量的近两倍。在国家政策的大力支持下,若油页岩能够大规模开发利用,将唤醒一个沉睡多年的石油大省。 虽然吉林省和黑龙江省同位于油气产量丰富的松辽盆地,但在石油等传统化石能源方面,吉林省占据优势并不大。近年来,再加上油田老化等原因,吉林省原油产量呈现逐渐递减的趋势。2016年,该省最主要的油田—吉林油田的产量仅为380万吨左右。随着工业化、城镇化进一步的发展,吉林省化石能源总量不足的矛盾将越来越严重。而油页岩的出现或将扭转这一局面。 根据吉林省发布的《能源“十三五”规划》,吉林省油页岩已探明储量为1086亿吨,折

油母页岩废渣利用现状

油页岩综合利用开发 一.油页岩 油页岩又称油母页岩。它由有机质和无机质组成,有机质镶嵌在无机质框架当中,并且均匀分布。有机质由油母和沥青组成,主要是油母,所以又称之为油母页岩。无机质由矿物质和水分组成。油页岩主要是由水生低等植物、浮游生物、动物等死亡沉积的腐泥,经腐泥化(煤化)成岩作用而形成的腐泥煤。腐泥煤又分为藻煤和胶泥煤。油页岩属于胶泥煤的变种之一,即当煤中灰分达到50%以上时,就称之为油页岩。与腐植煤(褐煤、烟煤、无烟煤)有很大的区别,首先成煤原始物质不同,腐植煤为高等植物死亡。其次形煤环境不同,腐植煤均为沼泽形成,腐泥煤大部分为湖泊形成(浅海湾、沼泽形成的非常少)。与煤(腐植煤)比较主要表现为“三高一低”,即灰分高、挥发分高、含氢量高、热值低。油页岩经热解可得到类似原油的物质——页岩油和类似天燃气的物质——煤气(有人称之瓦斯气)。 油页岩在石油行业按其定义属于石油。石油是由碳氢化合物组成的复杂混合物,它包括气体(天然气)、液体(原油)、固体(煤炭除外)。在国际上油页岩被列为非常规油气资源。笔者认为:油页岩实属于煤,即腐泥煤当中的一种,其干馏(热解)为煤化工。而干馏液体产物——页岩油属于石油,其进一步加工为石油化工。 二.油页岩开发意义

随着人类对石油的不断勘探开发,虽然石油探明储量还在不断增加,我国石油产量稳中有升。但是世界和我国石油消费的增长速度远高于产量及探明可采储量的速度,石油资源短缺的矛盾日益凸显,我国进口依存度不断增加。而国际市场石油的供应形势及不容乐观,高油价并非一时现象。世界石油供应紧张的同时,可以供应的石油质量也越来越差。即原油越来越重,硫含量增加。 我国能源结构为“富煤、贫油、少气”。油页岩作为非常规油气资源储量仅次于煤炭,其热解可得到类似原油的页岩油和可替代天然气的煤气,作为常规能源的补充,对我国来讲改变能源结构,具有非常重要的安全战略现实意义! 随着人们对成品油和化学品需求,及炼油工业的发展,石油炼制所得到的工业燃料油(渣油)大幅度减少,市场缺口较大(原来就供应不足)。页岩油与原油相比:不饱和烃多,杂原子多,氢碳原子比小,若加工成品油和化学品不如原油,所以目前主要做工业燃料油出售,其市场空间非常大。 一旦时机和市场成熟,页岩油完全可以用现有石油炼制装置生产成品油和化学品,满足市场需要。页岩油在炼制之前需加氢处理,或者采用加氢裂化。 三.油页岩开发炼油 油页岩开发,首先要进行资源评价,包括油页岩岩质和油页岩灰化学组成及特性。油页岩开发主要目的产品——页岩油,所以干馏炉炉型选择和干馏工艺确定尤为重要。在保证“多出油,

油页岩

1、油页岩的概念 油页岩是一种固体可燃矿物,由矿物质和有机质组成,低温干馏可以得到氢碳比类似天然石油的页岩油。油页岩含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,是一种高灰分的有机岩石。从颜色上看有灰色、黄褐色、褐色、黑灰色及黑色等多种,通常颜色越浅含油率越高。多数油页岩含天然石油3.5%-15%,少量的高达20%以上,一般有机质含量在5%以上才有工业价值。每千克油页岩的发热量为4186.8-16747.2KJ,国际上把每吨含油率大于3.5%的页岩成为油页岩。 油页岩是一种蕴藏量十分丰富但几乎还未被很好利用的矿产资源,不但可提炼出燃料油类,而且还可炼制出合成煤气及化工原料,副产品还可作为制砖、水泥、玻璃陶瓷等的原材料。在化石燃料中,油页岩的储量折算为发热量仅次于煤而列第二位;如果将它折算成页岩油,世界上的页岩油储量将是4750亿吨,相当于1997年世界天然原油探明可采取量的5.4倍。因此,从储量和利用价值来说,油页岩都是很有发展前途的替代能源。 2、油页岩利用技术 迄今为止,油页岩的开发利用已有近二百年历史,主要利用技术有低温干馏技术、燃烧技术以及近年提出的油页岩综合利用技术。 目前,世界油页岩的利用途径主要分为如下五个方面: (1) 低温干馏制取页岩油,油页岩低温干馏是在隔绝空气的情况下,控制加热温度在450-600℃范围内,将油页岩进行加工的方法。 (2) 页岩油的加工精制,页岩油是油页岩热加工时其有机质热分解的产物,类似天然石油,因此,天然石油的加工精制方法,一般都适用于页岩油。 (3) 气化制取煤气,油页岩直接加氢气法,能直接生产合成天然气或生产中馏分油,在中等氢压力下取得较高的有机碳转化率。 (4) 制造建筑材料,油页岩低温干馏后的页岩灰可作为生料的一部分,用湿法生产普通硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。燃烧过的页岩灰可作为人工火山灰质混合材料之一。一定比例的熟料、混合材和石膏经混合磨细后即为水泥。采用页岩灰作水泥原料,可省去粘土矿的开发,节约水泥制造费用;采用页岩灰作混合材,增加了水泥产量,改良了水泥的性能,也提高了页岩油工业的经济效益。 (5) 直接燃烧产汽发电,将油页岩直接作为燃料,前苏联早就较大规模地用于电站锅炉,波罗的海和爱沙尼亚共和国页岩电站的规模己发展至160×104kW,年用油页岩近2800×104t。在我国,吉林省桦甸市利用当地含油率8%-12%油页岩,采用循环流化床燃烧发电供热系统已运行10年。 2.1、油页岩干馏技术简介 油页岩干馏制油技术可分为间接传热和直接传热。直接传热比间接传热速度

金尾矿资源化和无害化综合利用技术介绍

氰化尾渣有价组分梯级分离富集与深度利用技术 2011年我国是黄金生产大国,黄金产量由2000年的175吨增加至2009年的313.9吨,增长率达80%,平均每年增幅约6.8%,自2007年起超越南非,连续三年位列世界第一产金国。氰化法浸取提金是世界黄金选冶的主要方法,至2001年世界上新建的金矿中约有80%都采用氰化法提金。氰化法以其操作简单,费用低以及良好的矿物选择性被广泛应用于我国黄金生产中。 氰化尾渣是黄金冶炼过程中氰化提金工艺产生的含酸性、碱性、剧毒氰根离子和重金属成分的终端多金属废渣,一般作为尾矿固体废弃物堆存。氰化尾渣的堆弃占用大量土地,浪费矿产资源,剧毒氰根离子和重金属离子严重污染环境,还会造成尾矿库溃坝等重大安全事故等。我国黄金行业氰化尾渣每年排放量超过500万吨, 造成的经济损失达几十亿元。 氰化尾渣含金品位一般在0.4-1.0g/t,还含有Fe、S、Cu、Pb、Zn、Sb、Si等有价元素,矿石组成复杂,污染和剧毒离子含量高,综合利用和提金难度极大。国外发达国家研究主要以提取金为主要目的,以各种预处理技术处理矿石,金回收率高,但对其余有价元素利用不充分,预处理工艺对设备要求高。国内单位受到技术条件限制,在氰化尾渣预处理技术方面做了一些尝试,但还未形成工业化,目前主要以多金属回收方式处理氰化尾渣,但是对硫、铁、金的回收还有

待加强,资源利用率不高,无害化处理工艺强调不足,尚未形成氰化尾渣源头减排关键技术突破和全过程污染物控制技术体系。特别是针对含大量硫铁金资源的超细、剧毒、难选氰化尾渣的高值化无害化利用仍是我国黄金行业未解决的行业共性难题。 国内黄金企业主要将氰化尾渣用于硫酸生产,视入炉矿石品位不同,氰化尾渣每生产1吨硫酸,排放出烧渣0.8-1.5吨,主要成分为Fe2O3,铁品位一般为35-55%,利用价值很低。并且对这种低品位硫酸烧渣的末端治理综合利用时存在铁品位低、脱硫困难、有害元素含量多、物理化学性能复杂等问题。因此,氰化尾渣综合利用必须从源头富集入手,其利用难点在于消除矿浆中氰根离子和污染药剂对后续硫铁金分离富集的阻碍作用以及控制细粒矿物高比表面能导致的自发聚集效应,寻找有效的分散和活化方法,在提高产品技术指标的同时,又能简化分离步骤,降低分离成本,控制剧毒物质流向。 研究团队多年来致力于废弃物资源综合利用的研究与开发,在低品位硫铁矿、氰化尾渣、有色金属尾矿、低品位铁矿的资源化和高值化综合利用方面开展了大量的研究工作,具备了扎实的研究基础。针对氰化尾渣硫铁金资源利用率低的问题,通过细致分析影响氰化尾渣中硫铁金分离富集的关键因素,提出了氰化尾渣中有价组分矿物颗粒表面改性的方法,在对矿物颗粒充分分散和活化的基础上,实现了硫铁金资源的梯级分离富集,形成了“氰化尾渣活化脱氰和硫铁金梯级分离富集技术”。 研究团队已经完成氰化尾渣硫铁资源高值化利用的实验室研究

广东油页岩资源综合利用项目环境影响报告书

广东油页岩资源综合利用项目环境影响报告书

广东**油页岩资源综合利用项目油页岩露天矿环境影 响报告书 建设单位:广东**油页岩发电有限责任公司 评价单位:**设计研究院 2009年11月

1. 总论 1.1项目由来 茂名油页岩露天矿开采的矿田为金塘矿田,位于广东省茂名市茂南区,地理坐标为东经110°49′00″-110°53′35″,北纬21°42′17″ -21°45′00″,本项目是广东省矿电联营项目的组成部分之一,项目的实施将缓解广东省能源短缺的局面,对推进地方经济的发展和建设,有着重要意义。 根据国家有关建设项目环境保护管理的法律、法规,项目承办单位广东**油页岩发电有限责任公司委托中煤国际工程集团沈阳设计 研究院编制本工程环境影响评价报告书。 根据《环境影响评价公众参与暂行办法》(环发2006【28号】)的要求,在报告书报送相关主管部门评审之前,应编写公示简本,向公众公布,待广泛征集公众意见之后报环境主管部门审批。 1.2环境保护目标 根据建设工程的特点及区域环境特征,确定环境保护对象为影响范围内的民房及水井、农田、林地、池塘、水库、公馆、新圩支渠及分渠、小工厂、白沙河、小东江。

1.3执行标准 依据关于广东**油页岩发电项目油页岩露天矿环境保护标准及 污染物允许排放总量问题的复函,本项目应执行的环境标准如下:(1)声环境 露天矿区环境噪声执行《声环境质量标准》(GB3096-2008)3类标准。 施工期施工噪声执行《建筑施工场界噪声限值》 (GB12523—90)。 (2)环境空气 环境空气质量执行《环境空气质量标准》(GB3095—1996)中的二类标准。 露天排土扬尘执行《茂名市大气污染物排放限值》(DB 44/57-2003)无组织排放源的监控浓度限值,即周界外浓度最高点浓度限值1.0mg/m3。 (3)水环境 地表水环境质量执行《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类标准,地下水环境质量执行《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)

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