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低品质煤主要作为燃料直接燃烧发电,不仅经济附加值低,而且污染环境;煤矸石作为采煤过程中的固体垃圾,堆放量日益增加,不仅得不到有效的利用,还不断威胁着矿区周边的生态环境和人们的身体健康。本文以低品质煤(包括烟煤和煤矸石)的综合利用为出发点,在充分了解低品质煤(矸石)的原料特性的基础上,系统研究了烟煤深度脱灰及煤矸石金属杂质与硅的分离工艺,进而探索了以超低灰烟煤和超低金属杂质含量的煤矸石为原料合成SiC的可行性,获得了如下研究成果:(1)采用低温酸碱联合法研究了烟煤深度脱灰工艺。结果表明,当碱煤比为0.35:1、碱浸温度为180℃、碱浸时间为8h、烟煤粒度为-200目,以及酸煤比1:1、酸浸温度为55℃、酸浸时间为1h、液固比为12:1的条件下,烟煤的灰分可以从28.37%降低到0.17%。(2)研究了以超低灰烟煤为C源,以石英砂为Si源,采用碳热还原法研究了SiC粉体的合成工艺。结果表明,在球磨时间为2h、焙烧温度为1550℃、保温时间4h的条件下可以制备出粒度分布在5-20μ m(平均粒径约9.70μ m)、平均比表面积约为2969cm2/g的超细SiC粉,一次合成产率可达90%以上。(3)采用低温酸浸法研究了煤矸石中金属杂质与Si的分离工艺。结果表明,以超细球磨煤矸石粉为原料,在酸煤比为3:1、酸浸温度和时间分别为180℃和4h的条件下,煤矸石中的金属杂质可以从47.48%降低到0.6%以下。(4)研究了以除杂后的煤矸石作为硅源制备SiC微粉的工艺。结果表明,在C过量系数为10%、球磨时间为2h、合成温度及保温时间分别为1550℃和4h的条件下,SiC的合成产率达78.27%,且粒度分布在1-15μ m,比表面积为6750cm2/g。