油页岩灰渣提取白炭黑的方法

以油页岩灰渣制备的水玻璃为原料,结合传统沉淀法和热风干燥工艺成功地制备了白炭黑。实验过程中研究了各种因素对白炭黑性质的影响,并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值为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。     

利用油页岩灰渣制备通用硅酸盐水泥

采用正交试验确定水泥熟料最佳组成配比：石灰饱和系数为0.92、硅率为2.5、铝率为1.5;水泥熟料最佳煅烧温度为1 350 ℃。按上述条件,利用工业原料配制水泥熟料,根据其XRD结果可知,矿物组成与吉林亚泰水泥厂的熟料相似。将油页岩灰渣作为混合材,直接掺加到水泥厂熟料中。实验结果表明：随着油页岩灰渣掺量的增加,3 d强度下降明显;但后期补强作用较高,28 d强度较为稳定;在水泥强度满足PC32.5标准的前提下灰渣的最大掺加量以35%～40 %为宜。     

油页岩灰渣制备人造大理石及其性能

利用油页岩灰渣、不饱和聚酯树脂为主要原料,辅助加入固化剂和促进剂,室温固化合成一种新型人造大理石装饰材料。运用实验系统研究原料配比、固化剂和促进剂用量、固化时间、树脂类型与填料粒度等因素对材料性能的影响,并确定了大理石制备的最佳配方。基层最佳配方（质量分数）：不饱和树脂1号为20%～27%、引发剂0.5%～2.25%、促进剂0.5%～1.5%、油页岩灰渣50%～70%、碳酸钙粉5%～20%;表层最佳配方（质量分数）：不饱和树脂1号为25%～30%、引发剂0.5%～2.0%、促进剂0.5%～2.0%、氢氧化铝40%～50%、碳酸钙粉20%～30%。采用该方法制备的人造大理石外形平整美观,压缩强度为79 MPa,弯曲强度为7.4 MPa,放射性比活度I_Ra和I_r分别为0.67、0.45,质量符合国家标准。     

矿物发光材料CaS：Mn^2＋的合成及其荧光性质

以方解石为原料，使用硫化助熔剂法合成了CaS:Mn^2 磷光体，根据荧光光谱，详细探讨了矿物杂质对其发光性质的影响，指出在矿物材料CaS:Mn^2 体系中，某些杂质离子拓宽了基质的激发带，有利于基质吸收能量及基质-→Mn^2 发射中心的能量传递，但Fe^2 、Co^2 、Ni^2 等离子降低了Mn^2 的发射强度，尤其是Mn^2 与它们形成的成对离子中心或离子晶簇，降低了局域对称性，放宽了Mn^2 跃迁发射的选择定则，加速了材料发光的衰减过程。     

汪清油页岩物理力学性质及裂缝起裂压力的研究

本文主要探究了吉林省汪清地区油页岩的物理力学性质及裂缝起裂压力。首先用DNS300型电子万能试验机对油页岩进行了物理力学性质的实验研究,分析并得到了油页岩的各项基本物理力学性质参数的取值范围。其中在垂直层理方向：油页岩的抗压强度范围是21～30 MPa;抗拉强度范围是1.1～3 MPa;弹性模量范围是7.1～9.9 GPa;泊松比范围是0.21～0.27;剪切模量是3.4 GPa。在平行层理方向：抗压强度范围是13～17 MPa;抗拉强度范围是0.3～0.6 MPa;弹性模量范围是1.2～1.6 GPa;泊松比范围是0.31～0.36;剪切模量是0.5 GPa。依据实验结果,选取合适参数,理论计算了汪清油页岩的裂缝起裂压力,并通过真三轴水力压裂装置进行了油页岩水力压裂实验,表明汪清油页岩裂缝起裂压力为5.34 MPa。根据理论计算与实验结果,建议汪清油页岩现场水力压裂实验的起裂压力控制在4～6 MPa。     

矿物发光材料CaS∶Mn~(2+)的合成及其荧光性质

以方解石为原料 ,使用硫化助熔剂法合成了CaS∶Mn2 + 磷光体 ,根据荧光光谱 ,详细探讨了矿物杂质对其发光性质的影响 ,指出在矿物材料CaS∶Mn2 + 体系中 ,某些杂质离子拓宽了基质的激发带 ,有利于基质吸收能量及基质→Mn2 + 发射中心的能量传递 ,但Fe2 + 、Co2 + 、Ni2 + 等离子降低了Mn2 + 的发射强度 ,尤其是Mn2 + 与它们形成的成对离子中心或离子晶簇 ,降低了局域对称性 ,放宽了Mn2 + 跃迁发射的选择定则 ,加速了材料发光的衰减过程。     

稀土长余辉发光材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法在低温、还原气氛下制备了长余辉发光材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+.用X射线粉晶衍射对其进行了物相鉴定,表明在1 050 ℃已经得到纯相的SrAl2O4产物,1 150～1 400 ℃物相没有改变,仍是SrAl2O4相.研究了灼烧工艺、铕和锶的比值、硼酸的加入量、激活剂铕和镝的比值、基质元素铝和锶的比值等条件对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的相对发光强度的影响.结果表明:采用H2作还原气氛,灼烧温度为1 200 ℃,恒温2 h,然后随炉自然降温的生产工艺,可制备出发光性能优良的长余辉发光材料.     

油页岩提硅渣铝溶出实验研究

针对提取氧化硅后的油页岩灰渣,对改良碱石灰烧结法提取氧化铝过程中的铝溶出进行了实验研究,主要探讨了烧结温度、烧结时间、碱铝比及钙硅比对烧结熟料中的物相特点及铝溶出率的影响。运用X射线粉末衍射(XRD)对烧结熟料进行的物相分析结果显示,主要物相为铝酸钠(NaAlO₂)和硅酸钙钠(Na₂CaSiO₄)。烧结实验结果表明,当烧结温度为1 150℃,保温时间为1.5 h,碱铝比为1.0,钙硅比为1.0时,烧结熟料中氧化铝的标准溶出率可达94%。     

鄂尔多斯盆地油页岩的主要地质特征及资源潜力

前人及笔者最近研究结果表明:鄂尔多斯盆地除赋存有大量的石油、天然气、煤、煤层气、地下水及铀矿而外,还赋存着巨量的油页岩资源.油页岩分别赋存于早二叠世山西组、中-晚三叠世延长组、晚三叠世瓦窑堡组及中侏罗世早期延安组、中侏罗世晚期安定组地层中;在空间上,油页岩多呈层状展布于盆地内部而隐伏于地下.中、晚三叠世延长组和中侏罗世早期延安组是主要含油页岩层位.早二叠世油页岩形成于海陆交互的滨海环境,中-晚三叠世延长组中的油页岩形成于陆相深湖或半深湖环境,晚三叠世瓦窑堡组油页岩、中侏罗世早期延安组油页岩形成于陆相湖泊三角洲湖沼环境,与煤层共生,而中侏罗世晚期安定组油页岩仅局限于陆相半深湖环境.通过对陕西铜川北部和宁夏固原炭山典型油页岩矿的剖析,查明鄂尔多斯油页岩矿层厚度一般为4～36 m,含油率一般为1.5%～13.7%(下限略低于3.5%这一油页岩矿的最低工业品位,本次低于部分暂不参加资源量的计算);发热量一般为1.66～20.98 MJ/kg,视比重1.55～2.46.埋藏2000 m以上的页岩油资源量(334)达2000×108 t以上,其中探明储量(121)1×108t,显示了巨大的资源前景.盆地东南部及西部的油页岩埋藏浅,部分地段探明程度高,交通条件好,如果及时开发利用,不仅可以获得初步经济效益,同时也可为鄂尔多斯油页岩的开发利用获取开拓性的宝贵经验.     

中国陆相页岩油地质特征与勘探实践

陆相页岩油作为我国油气增储上产的重要接替领域日益受到广泛关注.本文系统阐述了我国陆相页岩油地质特征、理论与技术研究进展,并对陆相页岩油的发展前景进行了展望:①中国陆相页岩与北美海相页岩相比,具有非均质性强、累计厚度大、分布面积小、热演化程度相对较低、有机质类型多样的特点;②中国陆相湖盆主要有断陷和坳陷两类盆地,页岩沉积...     

Chemical characterization of the kerogen from Moroccan Timahdit oil shale by analysis of oxidation products

A 33 step alkaline permanganate degradation of the kerogen from Moroccan Timahdit oil shale (M-Zone) was carried out. A very high total yield of oxidation products was obtained (95.4% based on original kerogen). Detailed GC-MS analyses of ether-soluble acids, acids isolated from aqueous solutions and soluble products of further controlled permanganate dedradation of precipitated, ether-insoluble acids, served as a basis for the quantitative estimation of the participation of various types of products and for comparison with other kerogens. The most interesting finding was the observed uniquely high yield of aromatic oxidation products from an intermediate type I–II kerogen. Taking into account the almost equally dominant aliphatic (50.2%) and aromatic (43.2%) nature of the acidic oxidation products, the existence of an aliphatic cross-linked nucleus mixed with cross-linked aromatic units in the Timahdit shale kerogen is postulated. Uniform distribution of oxidation products throughout the degradation suggested a similar reactivity of the various kerogen constituents towards alkaline permanganate.     

罗子沟盆地下白垩统大砬子组油页岩成矿规律分析

罗子沟盆地油页岩赋存于下白垩统大砬子组二段,埋藏浅,地层倾角缓,含油率为3.51%～14.37%。油页岩具有典型内陆湖泊成因特点,含有大量动植物化石,其成因类型为腐泥型(Ⅰ型)和腐植腐泥型(Ⅱ1型)。大砬子组为一个完整的三级层序,主要油页岩层形成在水进体系域和高水位体系域,含油率高,赋存稳定。从平面上,油页岩富矿中心在CK26、CK30、CK35、CK40孔附近,呈东西向带状分布;在纵向上,共见有29层油页岩,其中有7层为可采油页岩层,2层和3层油页岩呈层状产出,连续、稳定、含油率高,具有巨大的经济开发价值。     

Characterization of Bulgarian oil shale kerogen revealed by oxidative degradation

A 13-step alkaline permanganate degradation of Bulgarian oil shale kerogen concentrate at ambient temperature was carried out. A high yield of oxidation products (90.1%) and a low yield of gaseous products (2.79%) were obtained. IR and ¹H NMR spectroscopic studies have shown that two significantly different types of high molecular products are present in kerogen. Further oxidation of these structures leads to the formation of low molecular aliphatic and aromatic acids, proven by gas chromotography (GC) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The data obtained at these mild conditions allow us to acquire detailed information about the aromatic structures and polymethylene chain lengths in kerogen.The 5-step oxidation of the kerogen at 90 °C provides information about stable aromatic structures. Soluble and insoluble polyfunctional acids in acid medium have close molecular masses and spectral characteristics. The amount of benzene and naphthalene carboxylic acids is 11.3% of the organic matter of the oil shale.     

吉林省松辽盆地白垩系下统青山口组油页岩沉积特征

吉林省松辽盆地白垩系下统青山口组一段是油页岩的含矿层位,形成时为松辽盆地的坳陷期,油页岩是盆地两次最大湖泛期的产物,盆地内油页岩属于典型的深湖相成因。     

中国西北新能源——油页岩典型特征及开发利用中的几个问题

随着石油资源的可用量不断减少,油页岩、油砂与稠油作为一种非常规资源即新能源而备受人们的重视。中国西北地区存在着丰富的油页岩资源。笔者近年来对其进行了初步研究。通过收集前人相关资料、野外地质剖面测量,典型矿区考察、关键样品化验分析等手段,结果表明中国西北油页岩有以下特点:①矿体多呈层状展布,油页岩单层厚度一般为1～36 m。油页岩多为褐黑色、黑色,有的表面因氧化而呈褐红色,略具油脂光泽。片状、层状构造。参差状、贝壳状断口。硬度小,条痕亮褐色。肉眼观察,岩石主要由粘土矿物及粉砂级碎屑矿物(长石及石英)组成。油页岩化学成分主要为SiO2、Al2O3。二者和为65.44×10-2,表明其属中等灰分的油页岩。油页岩有机碳为14×10-2,全碳16.28×10-2。含油率一般为1.5%～13.7%,发热量一般为1.66～20.98 MJ/kg,视密度1.55～2.46 kg/m3。时代越新,油页岩稀土元素丰度越高。主要有3种矿床类型:中、晚石炭世—早二叠世滨浅海相沉积矿床、晚二叠世残余湖湾-湖相沉积矿床以及中生代内陆大型湖泊相沉积矿床。其中中生代大型内陆深水-半深水湖泊相油页岩是主要工业类型,它也是鄂尔多斯盆地主要的生油岩,其成因类似于"黑海模式"。中、晚石炭世和侏罗纪形成的油页岩矿床多与煤层共生,形成于三角洲环境。该区预测的油页岩总资源量至少是30000×108 t,折合页岩油约2100×108 t。其中鄂尔多斯盆地油页岩资源量几近占99%,可与美国西部绿河油页岩媲美。西北地区已查明的油页岩矿均位于大、中城市附近,只要解决好环境污染问题,采用适当的开发技术,必将获得巨大的经济效益。     

川南綦江地区下侏罗统凉高山组岩相特征与页岩油气富集条件

綦江地区下侏罗统凉高山组二段下亚段（凉二下亚段）半深湖相富有机质页岩稳定发育,厚度介于20~35 m,TOC均值1. 40%,是有利的勘探层位;目的层共发育5种典型岩相,其中高碳粉砂纹层型粉砂质页岩、中碳粉砂纹层型粉砂质页岩相是最优势的页岩岩相。高碳粉砂纹层型粉砂质页岩、中碳粉砂纹层型粉砂质页岩具有“多孔共生、大孔大喉、孔缝一体”储集特征,同时TOC相对高、孔隙度高、含油气性好、可压性好,具有较好的页岩油气成藏地质条件。查明了綦江地区凉二下亚段页岩油气富集条件：①有利沉积环境控制优势岩相广泛发育,页岩品质优、油气显示活跃;②页岩油气层热演化程度适中,微裂缝发育,利于油气富集流动;③整体构造稳定,复向斜宽缓、埋藏适中、保存条件好,并指出关圣场复向斜是下一步最为有利的勘探目标。     

南襄盆地泌阳凹陷陆相页岩油地质特征与评价

南襄盆地泌阳凹陷中部深凹区发育有淡水环境及咸水环境沉积的深湖—半深湖相页岩。该套页岩岩相复杂、类型多、变化快, 可分为泥质粉砂岩、粉砂质页岩、隐晶灰质页岩、重结晶灰质页岩及白云质页岩, 总体富含有机质, 这为陆相页岩油的形成提供了充分的物质基础。研究区页岩具有纵向厚度大、横向分布广、有机质丰度高及类型好、热演化程度适中、脆性矿物含量高及含油气性好等特征, 具备良好的陆相页岩油形成条件。在明确泌阳凹陷具备良好的陆相页岩油形成条件基础上, 进一步开展了陆相页岩油地质评价方法的研究, 提出了一套包含岩石学分析、地质多参数综合评价、有利区带评价等8项关键技术的地质评价方法, 并明确了泌阳凹陷陆相页岩油富集的主控因素及有利目标区, 进而优化部署页岩油水平井, 取得了中国陆相页岩油勘探的重大突破, 展示了中国陆相页岩油良好的勘探开发前景。