油页岩灰渣提取氧化铝制备铝酸盐发光材料

利用干馏后的油页岩灰渣,湿法提取氧化铝作为发光材料基质,经采用高温固相法合成 CaAl2O4 : Eu3 + ,R + ( R = Li,Na,K,Rb) 荧光粉。最佳合成条件为: 烧结温度1 200 ℃,烧结时间3 h,助熔剂加入量3 wt%,激活离子配比3 mol%; 实验发现辅助激活离子为Li + 时,CaAl2O4 : Eu3 + , Li + 的发光强度最强。样品荧光光谱分析结果表明,发射光谱在615 nm 处出现强谱峰,归属为Eu3 + 的5D0→7F2 跃迁辐射。     

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。     

白炭黑的应用与制备方法

白炭黑作为许多新材料的重要组元,已经被广泛研究。本文系统地描述了白炭黑在工业中的应用,并介绍了现有的白炭黑制备方法,如以蒙脱石为原料的碱浸法、以四氯化硅为原料的气相法、以水玻璃为原料的沉淀法等。对各种方法对比发现,提高沉淀法白炭黑的性能,使之接近气相法白炭黑,是今后白炭黑生产的重要发展方向。     

国外油页岩综合利用的进展

据1990年AAPG杂志74卷报告:苏联油页岩的原始探明储量为1180亿吨,占世界11％,依此推算世界油页岩的探明储量为10727亿吨。按其探明储量的多少排位次,则美国第一(约6000亿吨),德国第二(近2000亿吨)、苏联第三、中国第四(315亿吨)。     

国外油页岩的地下转化开采方法

国外采用一种开采油页岩的新方法--地下转化工艺（in situ (in ground)conversion process,ICP）。该方法是在油页岩矿层打钻井,使其分裂出页岩油等物质,最后生产井将油等物质抽出,在地表进行分离处理。这种方法不仅占地少,而且对环境的破坏也非常小,几乎没有空气污染,该方法生产的页岩油成本低,非常适合油页岩的开发。     

油页岩的综合开发与利用

油页岩是一种重要的能源矿产，其资源量巨大，是石油和天然气的重要替代资源。本文简介了国内外油页岩开发利用的历史和现状，综述了油页岩综合开发利用的方式和途径。油页岩除用来炼油、燃烧发电外，其灰渣可用于材料制造、废气和污水处理。油页岩还在农业、制取氢气和有机酸以及提取金属元素等方面有广泛的用途。研究表明，油页岩综合开发利用能取得良好的资源、环境、经济及社会效益，对实现资源可持续发展具有重要作用。     

中国油页岩资源现状

2004～2006年我国首次开展了全国性油页岩资源评价工作。为了更好地揭示我国油页岩的分布规律及特征,按不同地区、不同层系、不同含油率、不同埋深和不同地理环境进行了归类汇总。评价结果表明,我国油页岩资源丰富,分布范围广,分布在20个省和自治区、47个盆地,共有80个含矿区。全国油页岩资源为7 199.37 亿t,页岩油资源为476.44 亿t,页岩油可回收资源为119.79 亿t。全国油页岩主要集中分布在东部区和中部区,东部区油页岩资源为3 442.48 亿t,中部区油页岩资源为1 609.64 亿t,青藏区油页岩资源为1 203.20 亿t,西部区油页岩资源为749.94 亿t,南方区油页岩资源为194.61 亿t,分别占全国油页岩资源的48％、22％、17％、10％和3％。全国油页岩主要集中分布在中、新生界,其中,中生界油页岩资源为5 597.92 亿t,新生界油页岩资源为1 052.31 亿t,分别占全国油页岩资源的77.76％和14.62％,油页岩形成时代从西北至东南方向逐渐变新。我国油页岩含油率中等偏好,其中含油率＞5％～10％的油页岩资源为2 664.35 亿t,含油率＞10％的油页岩资源为1 266.94 亿t,分别占全国油页岩资源的37％和18％。我国油页岩埋藏深度较浅,埋深在0～500 m之间的油页岩资源为4 663.51 亿t,埋深在500～1 000 m之间的油页岩资源为2 535.86 亿t,分别占全国油页岩资源的64.78％和35.22％。我国油页岩主要分布在平原和黄土塬地区,分布在平原地区的油页岩资源为3 256.53 亿t,分布于黄土塬地区的油页岩资源为1 562.86 亿t,分别占全国油页岩资源的45％和21％。油页岩资源巨大的盆地有:松辽盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地,占全国油页岩资源的76.79％。     

富有机质的黑色页岩和油页岩的有机岩石学特征与生、排烃意义

用近代有机岩石学与有机地球化学分析相结合的方法，对比研究了我国四川盆地等下古生界富有机质沉积的海相黑色页岩,和渤海湾盆地下第三系湖相油页岩的显微有机组成特征与热演化生烃、排烃作用的关系。观测分析结果表明:黑色页岩热演化程度很高，目前热解烃含量很低，但残余有机碳含量达1％～3％，黑色页岩中保存了早期生油阶段由无定型有机质生油作用转化而形成的微粒体有机质，和未排出的石油演变而来的残余沥青，表明其为原始生烃性能很好的烃源岩。根据黑色页岩中微粒体和残余沥青的含量，可用来了解已生—排烃量和再沉降埋深过程中古油藏储层沥青、微粒体和残余沥青再生气对古生界碳酸盐气藏的贡献。富有机质沉积的下第三系湖相油页岩热演化程度不高，游离烃（S1为0.2～1.4 mg/g）和热解烃（S2为8～44 mg/g），有机碳含量达2.4％～8％，是生油性能很好的烃源岩，油页岩中不仅存在强荧光的藻和无定型有机质，而且油页岩的纹层中广泛存在富有机质的荧光沥青，反映了有利于排烃运移的信息，表明是本区生油贡献最大的烃源岩。富有机质黑色页岩和油页岩的沉积结构构造特征、有机质的赋存形式、热演化中变化过程的对比观察结果表明:其生烃、排烃作用既有很多相似性，又有一定差别。     

世界油页岩资源利用和发展趋势

世界油页岩资源丰富, 其探明储量换算成页岩油,远大于世界原油的探明储量。美国油页岩储量居世界首位, 其次则为俄罗斯、扎伊尔、巴西、加拿大、约旦、澳大利亚和中国。油页岩干馏制取页岩油始于19世纪上半叶的法国、英国、德国、西班牙等西欧国家。而后页岩油生产由于廉价原油的开采而衰落, 又由于世界石油危机而兴起; 100多年来、油页岩工业几经波折; 如今中国、爱沙尼亚和巴西拥有页岩油的工业生产。此外、爱沙尼亚、德国、中国和以色列则拥有油页岩燃烧产蒸汽发电的工业装置。当前、由于世界原油价格上涨,页岩油的生产在不少国家已有利可图, 中国、爱沙尼亚等国家正扩建、新建页岩油工厂; 蒙古、约旦等国正考虑筹建页岩油厂, 美国也计划对其丰富的油页岩资源进行加工利用。     

藏北羌塘盆地胜利河油页岩干酪根特征及碳同位素指示意义

胜利河油页岩位于北羌塘盆地南部,走向长超过34 km,宽9 km.笔者对该油页岩各岩系于酪根进行了分离、镜鉴、元素分析和碳同位素分析,结果表明,该油页岩干酪根为Ⅱ型干酪根,油页岩中干酪根含量较高,介于15.79%~20.37%,具有富氢少氧的特征,其H/C和O/C比率分别为1.11~1.19和0.08~0.25,为胜利河地区非常好的烃源岩.油页岩层干酪根~(13)C相对富集,具有相对较高的δ~(13)C PDB值(~20.79‰~21.78‰),与胜利河地区油页岩母源为较单一的藻类有关.藻类的人量繁殖造成了该类生物死亡埋藏速率远大于氧化速率,在还原环境下大部分藻类还未被氧化就被埋藏,从而保留了原始藻类略富~(13)C的特征.胜利河油页岩的空间展布以及规模明显受古泻湖环境的控制.     

几种典型的油页岩干馏技术

介绍了当今世界典型的油页岩干馏技术。对油页岩气体热载体法干馏技术简要介绍了Petrosix技术,Kiviter技术,美国联合油SGR技术,日本Joseco技术和中国抚顺炉技术。重点介绍了固体热载体干馏技术中的Galoter技术,Tosco-Ⅱ技术,LR技术,ATP技术和DG技术。总结出在传统加工路线的基础上开发新工艺是今后的发展方向。在干馏技术选择阶段就应重点考虑有利于环境保护的技术。     

中国陆相油页岩含油率与总有机碳的响应机理

为了建立稳定可靠的利用油页岩总有机碳预测含油率的模型,揭示中国陆相不同成因类型油页岩含油率与总有机碳的内在关系极其重要。通过不同类型盆地油页岩钻井取心测试的关键参数,结合沉积学、有机地球化学、热模拟等学科技术,探讨油页岩含油率与总有机碳的响应机理。结果表明：不同盆地类型与沉积背景下发育的油页岩含油率与总有机碳质量分数均呈现良好的正相关性（R²=0.81~0.97）;中国陆相油页岩的成因类型进一步划分为5种类型,制约着含油率与总有机碳的内在关系;油页岩的升温加热模拟呈现3个失重阶段（温度<150、300~550、600~750℃）,明确了含油率与总有机碳参数的物理意义;相同类型盆地与沉积背景下形成的油页岩具有相近的母质生源组合,从而具有大致相当的再生烃效率。中国陆相油页岩成因类型的细划、含油率与总有机碳物理意义的明确、油页岩再生烃能力的分析,有助于理解中国陆相油页岩含油率与总有机碳的内在响应关系。     

黑色页岩与土壤重金属污染

本文利用ICP—MS等技术分析了湘中地区黑色页岩及其相应土壤的重金属含量,在对分析结果进行统计分析的基础上,探讨了黑色页岩与土壤重金属污染的关系。研究表明,黑色页岩是富集多种重金属元素的特殊岩石。以黑色页岩岩系为母岩的土壤,不仅明显富集Cu、Cd、Cr、Co、Pb、Zn、Mo、Ni、V、U、Sn、Sb、T1、Th等多种重金属元素,而且受到Mo、Sb、Cd、U、Tl、Cu、V、Sn、Th等重金属的污染,其中以Mo、Cd、Sb、U、Tl等的污染尤为严重。黑色页岩土壤重金属污染在一些地方已产生明显的负面环境效应,值得关注。     

油页岩开采模式

随着世界石油市场高油价时代来临,原来高成本的油页岩生产变得经济,油页岩已成为非常重要的替代能源。由于受诸多因素限制,常规油页岩开采方法成本较高。基于我国油页岩埋藏条件及其物理力学性质,分析国内外非常规油页岩开采以及相关的试验,提出了2种开采模式——油页岩原位开采与钻孔水力开采。     

抚顺油页岩开发利用条件分析

对抚顺油页岩样品的容重测定、工业分析、低温干馏、元素分析、发热量测定、灰分成分分析及灰熔点测定,可知油页岩容重为1.4～2.7 t/m³、含油率为1.17%～20.70%、发热量为0.45～11.18 MJ/kg。油页岩的颜色多为浅褐-深褐色,条痕为褐色,颜色越深含油率越高。低温干馏时,温度控制在510℃,焦油率最高。油页岩有机质主要由C、H、O、N元素组成,无机物主要由Si、Al、Fe、Ca、Mg等元素组成,其伴生元素主要为Ti、Zr、Ge和Ga;油页岩灰分主要由SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO和SO₃组成,其中SiO₂的含量最高,Al₂O₃、Fe₂O₃次之。