油页岩渣是在油页岩的开采与利用过程中形成的固体废渣，具多孔结构，有很好的活性。由于油页岩的矿化程度很高，产油率太低，所以不管是低温干馏或燃烧发电，其废渣生成率都很高。在油页岩开发的早期阶段，由于缺乏环境意识与可持续发展观念，对油页岩渣的处理方式都是将其直接丢弃，堆置在附近，形成固体废弃物。随着油页岩产量的增加，油页岩渣的量也大幅度增加。油页岩渣的大量堆放已经引发了严重的环境问题，具体表现在对大气的污染，水体的污染，土壤的污染，景观的破坏，辐射人体，人生安全的危害等方面，此外还占用了大量的土地。因而油页岩灰渣的利用问题是整个油页岩矿综合利用环节中的重要一环，必须重视油页岩渣的处理问题。 油页岩渣的主要成分为：SiO<,2>、Al<,2>O<,3>、Fe<,2>O<,3>、MgO、CaO、SO<,3>等有一定的粒度，由于在干馏或燃烧过程中，去除了其中的挥发分、碳质或其它有机酸等，形成多孔结构，具有很好的活性。可用作建筑材料，如高档水泥填料、轻质混凝土骨料陶粒及轻质砖材料等：在工业上可用来制备优质锻烧高岭土、白碳黑和铝盐产品、塑料和橡胶填料及合理利用金属元素，还可用作铸造用防粘砂添加剂，用于废气和废水处理等；在农业上，可用来生产肥料、改良土壤等。近几年来，用油页岩渣作为橡胶的补强填充剂取得了一定的进步。实验表明油页岩渣粉体经过一定的加工，对橡胶具有较好的补强填充作用，能大大降低橡胶制品的成本，有显著的经济效益和社会效益，是油页岩渣综合利用的一种有效途径。 本论文研究讨论了广东茂名油页岩渣的一些基本的物理和化学性质，尤其是油页岩渣粉体的表面性质。并对其作为橡胶的补强填充剂进行基础性研究。具体包括：用x荧光衍射进行化学成分分析，用X射线粉晶衍射进行物相分析，用红外光谱观察油页岩渣的表面官能团，用扫描电子显微镜进行表面形貌分析等。在对油页岩渣应用性研究中，本论文将油页岩渣超细粉碎至不同的粒度，用不同的表面改性剂进行了表面改性。并将油页岩渣填充到天然橡胶和丁苯橡胶中，测试填充后制备出的复合硫化胶片的力学性能，并用扫描电镜分析了拉伸断面形貌，并与其它无机填料作了性能对比。分析讨论了填充剂粒子大小，填充剂粒子表面性质及填充量对硫化胶片性能的影响。希望通过对这些问题的研究与讨论提高油页岩渣作为橡胶的补强填充剂的有效性和处理问题的针对性。 实验结果表明，油页岩渣能增强天然橡胶和丁苯橡胶硫化胶片力学性能，填充效果优于轻质碳酸钙、通用炭黑，其应用前景广阔。油页岩渣的综合利用必须依据它的自身的化学组成、结构与工艺性质来确定利用的方向。表面疏水性好的油页岩渣适合作为橡胶的填料；超细粉碎和表面改性在一定程度上能提高油页岩渣的疏水性；理论上是粉体颗粒粒径越小，补强性能越好，但橡胶填充实验表明：粉体颗粒粒径过小，在橡胶中会出现积聚现象，超细颗粒的补强效果会受到影响。随球磨时间的增加，粒度越细，填充补强效果越好。当填充量达50份时，球磨1min(平均粒径为10.6μm)、5min(平均粒径为5.5μm)、15min(平均粒径为5.16μm)的油页岩渣补强填充效果相差不大。四种表面改性剂改性后的油页岩渣均可用于天然橡胶的补强与填充。应用效果最好的为硬脂酸钙，其次为KH-570硅烷偶联剂、铝酸酯，再次硬脂酸、未改性样品。总之，油页岩渣是一种优良的材料，可以应用于橡胶填料中，可以部分或全部替代炭黑、碳酸钙，使胶料满足一定的使用性能，降低成本。