專利名稱：高鋁煤矸石、粉煤灰堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高鋁煤矸石、高鋁粉煤灰提取氧化鋁的領(lǐng)域，具體講是涉及一種高鋁煤矸石和高鋁粉煤灰堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝。
背景技術(shù)：
我國煤炭和電力工業(yè)生產(chǎn)中排放了大量的固體廢物，其中高鋁煤矸石、高鋁粉煤灰占有很大的比例。這些廢棄物的堆放不僅影響地表景觀，而且對環(huán)境造成嚴重危害。目前，利用高鋁粉煤灰、高鋁煤矸石制備氧化鋁已成為此類固體廢物資源化利用的熱點之一?，F(xiàn)有的制備技術(shù)要么只是簡單地制取其中的氧化鋁，而將物料中的其他組分直接廢棄、要么將其他成分制成低附加值的水泥等產(chǎn)品，比如申請?zhí)枮?1110937. 4、94113062. 2、 02107204. 3,02116060. 0,200810051316. 8,200810183520. 5 和 200810034212. 6 的專利技術(shù)就是這樣；再么就是雖然在制備氧化鋁的同時將其中的SiO2組分制成白炭黑等產(chǎn)品，但工藝復(fù)雜且流程長、成本高而難以推廣，比如申請?zhí)枮?00510088308. 7的發(fā)明專利。申請?zhí)枮?00510052016. 8的發(fā)明專利“一種煤矸石利用新方法”公開的技術(shù)方案是，煅燒煤矸石與氫氧化鈉高溫高壓攪拌反應(yīng)得到氫氧化鋁和硅酸鈉的混合溶液，該方法需要高溫高壓條件，并且消耗大量的氫氧化鈉，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高鋁煤矸石、粉煤灰堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，將煤矸石、粉煤灰中的硅部分脫出進入溶液制得硅酸鈉溶液，同時得到脫硅產(chǎn)物水合鋁硅酸鈉，用得到的水合鋁硅酸鈉來制備氧化鋁，可以達到降低能耗、一次性資源消耗、減少硅鈣質(zhì)尾渣排放量的目的。同時，堿溶脫硅的副產(chǎn)品為硅酸鈉溶液，可作為制備無機硅化合物產(chǎn)品的原料，從而提高整個工藝的經(jīng)濟效益。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下高鋁煤矸石堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，包括以下步驟高鋁煤矸石煅燒活化的步驟將高鋁煤矸石在900 1050°C溫度下，煅燒2 4h ；堿溶脫硅步驟配置堿液濃度為3 8mol/L，將所述的煅燒過的高鋁煤矸石和所述的堿液一起在80 100°C溫度下，攪拌反應(yīng)2 6h ；過濾的步驟反應(yīng)料漿過濾分離，得到硅酸鈉溶液，同時得到水合鋁硅酸鈉濾餅。優(yōu)化的，所述的堿溶脫硅步驟中堿溶反應(yīng)的液固比為2 5。優(yōu)化的，所述的堿溶脫硅步驟中反應(yīng)過程的攪拌速率100 300轉(zhuǎn)/分。優(yōu)化的，在所述的高鋁煤矸石煅燒活化的步驟和堿溶脫硅步驟之間還包括煅燒煤矸石磨細的步驟將煅燒煤矸石磨細至-325目> 90%。本發(fā)明還提供了高鋁粉煤灰堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，包括以下步驟堿溶脫硅步驟配置堿液濃度為3 8mol/L，將高鋁粉煤灰和所述的堿液一起在 80 100°C溫度下，攪拌反應(yīng)2 6h ；
過濾的步驟反應(yīng)料漿過濾分離，得到硅酸鈉溶液，同時得到水合鋁硅酸鈉濾銳。優(yōu)化的，所述的堿溶脫硅步驟中堿溶反應(yīng)的液固比為2 5。優(yōu)化的，所述的堿溶脫硅步驟中反應(yīng)過程的攪拌速率50 300轉(zhuǎn)/分。優(yōu)化的，在堿溶脫硅步驟之前還包括高鋁粉煤灰磨細的步驟將高鋁粉煤灰磨細至-325 目> 90%。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明的高鋁煤矸石、高鋁粉煤灰的堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，將部分氧化硅溶解進入溶液，一方面，提高了物料的鋁硅比，所得水合鋁硅酸鈉濾餅作為生產(chǎn)氧化鋁的原料，可減少生產(chǎn)過程中的配堿量和硅鈣尾渣的排放量，降低反應(yīng)過程的能耗。另一方面，所得硅酸鈉溶液可以用來生產(chǎn)高附加值的無機硅化合物產(chǎn)品，從而提高整個工藝的經(jīng)濟效益，改善整個工藝的技術(shù)經(jīng)濟可行性。


圖1為本發(fā)明的高鋁煤矸石堿溶預(yù)脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝流程圖；圖2為利用高鋁煤矸石制備的水合鋁硅酸鈉的X射線粉末衍射圖；圖3為利用高鋁粉煤灰制備的水合鋁硅酸鈉的X射線粉末衍射圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的工藝。實施例1實驗原料某地高鋁煤矸石表1高鋁煤矸石試樣的化學成分分析結(jié)果(wB% )
權(quán)利要求
1.高鋁煤矸石堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，其特征在于包含以下步驟 高鋁煤矸石煅燒活化的步驟將高鋁煤矸石在900 1050°C溫度下，煅燒2 4h ； 堿浸脫硅步驟配置堿液濃度為3 8mol/L，將所述的煅燒過的高鋁煤矸石和所述的堿液一起在80 100°C溫度下，攪拌反應(yīng)2 Mi ；過濾的步驟反應(yīng)料漿過濾分離，得到硅酸鈉溶液，同時得到水合鋁硅酸鈉濾餅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁煤矸石堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，其特征在于所述的堿溶脫硅步驟中堿溶反應(yīng)的液固比為2 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁煤矸石堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，其特征在于所述的堿溶脫硅步驟中反應(yīng)過程的攪拌速率50 300轉(zhuǎn)/分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁煤矸石堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，其特征在于在所述的高鋁煤矸石煅燒活化的步驟和堿溶脫硅步驟之間還包括煅燒煤矸石磨細的步驟將煅燒煤矸石磨細至-325目> 90%。
5.高鋁粉煤灰的堿溶預(yù)脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，其特征在于包含以下步驟 堿溶脫硅步驟配置堿液濃度為3 8mol/L，將高鋁粉煤灰和所述的堿液一起在80 100°C溫度下，攪拌反應(yīng)2 6h ；過濾的步驟反應(yīng)料漿過濾分離，得到硅酸鈉溶液，同時得到水合鋁硅酸鈉濾餅。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高鋁粉煤灰堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，其特征在于所述的堿溶脫硅步驟中堿溶反應(yīng)的液固比為2 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高鋁粉煤灰堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，其特征在于所述的堿溶脫硅步驟中反應(yīng)過程的攪拌速率50 300轉(zhuǎn)/分。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高鋁粉煤灰堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，其特征在于在堿溶脫硅步驟之前還包括高鋁粉煤灰磨細的步驟將高鋁粉煤灰磨細至-325目> 90%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高鋁煤矸石、粉煤灰堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉的工藝，包括高鋁煤矸石堿溶脫硅的工藝和高鋁粉煤灰的堿溶脫硅工藝。高鋁煤矸石經(jīng)煅燒活化，然后用堿液浸出，固液分離，濾液為硅酸鈉溶液，可用于制備無機硅化合物；濾餅為水合鋁硅酸鈉物料，用作生產(chǎn)氧化鋁的原料。高鋁粉煤灰本身即在高溫下形成，可免去煅燒活化工序，可直接堿溶脫硅。本發(fā)明的特征在于工藝過程簡單，所得水合鋁硅酸鈉物料作為生產(chǎn)氧化鋁的原料，具有較高的鋁硅質(zhì)量比和較高的氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)，可顯著減少高鋁煤矸石或高鋁粉煤灰制備氧化鋁過程中的配堿量和硅鈣質(zhì)尾渣的排放量，提高高鋁煤矸石或高鋁粉煤灰制備氧化鋁工藝過程的經(jīng)濟效益。
文檔編號C01B33/26GK102167338SQ20101011478
公開日2011年8月31日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者蘇雙青, 鄒丹, 馬鴻文 申請人:昊青薪材(北京)技術(shù)有限公司