[發明專利]利用鈉硅渣生產4A沸石的工藝

有效

• 申請號: 200710015764.8
• 申請日: 2007-05-22
• 公開（公告）號: CN101139099A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 高建陽
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C01B39/14
• 分類號: C01B39/14;C01B39/18
• 代理公司: 淄博科信專利商標代理有限公司
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明涉及一種利用鈉硅渣生產4A沸石的工藝，用于處理鈉硅渣工業廢渣。

背景技術

水合鋁硅酸鈉[Na₂O.Al₂O₃.xSiO₂(6-2x)H₂O]即鈉硅渣)是堿法處理鋁土礦時最重要的硅礦物的反應產物。堿法生產氧化鋁的關鍵在于鋁、硅分離，在國內拜耳法高壓溶出一水硬鋁石的過程中，幾乎所有的硅礦物都是活性的，大多將與鋁酸鈉溶液反應并主要以鈉硅渣形式進入赤泥；燒結法粗液脫硅過程中，90％以上的SiO₂也以鈉硅渣的形式從溶液中析出。鈉硅渣中含有大量的堿和氧化鋁，且生產中渣量大(在拜耳法高壓溶出中等品位礦石礦時和燒結法粗液脫硅過程中，分別約達1000kg/t-Al₂O₃和200kg/t-Al₂O₃)。

中國專利200410023916.5介紹了利用鈉硅渣生產4A沸石的方法，該工藝過程是：先將鈉硅渣進行凈化處理，然后與堿粉按一定比例配料，進入高溫爐燒結，將燒結后的熟料粉碎后放在堿溶液中溶出，然后對溶出液進行晶化、老化的處理，達到4A沸石產品。此工藝也可以達到變廢為寶的目的，同樣可以降低氧化鋁生產消耗，但是此工藝的缺點是：需要經過高溫燒成的過程，對再利用鈉硅渣的同時也增加了成本，就是在降低成本上效果不明顯，此工藝還有一個缺點就是在硅、鋁、鈉的有效回收率上不高，大量成分再次參與了生產大流程的無效循環。流程也比較長，工藝繁瑣、成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用鈉硅渣生產4A沸石的工藝，充分利用鈉硅渣，變廢為寶，流程簡便，周期短，成本低。

本發明所述的利用鈉硅渣生產4A沸石的工藝，步驟如下：

(1)配制酸性調整液；

(2)利用酸性調整液對鈉硅渣進行浸出反應；

(3)對浸出溶液進行過濾，濾液返回配酸性調整液，濾渣進行洗滌過濾，生成活性硅酸鋁，完成對鈉硅渣晶體結構的破壞；

(4)配制堿性調整液；

(5)將上述活性硅酸鋁加入到堿性調整液中進行反應，加入導晶助劑，進行合成、晶化；

(6)反應完畢后，過濾洗滌烘干得到4A沸石產品，濾液部分送到氧化鋁生產大流程進行二次凈化處理，部分回頭配制堿性調整液。

本發明中：

酸性調整液可以是蒸餾水與鹽酸、硫酸、硝酸、氯化鈉、硫酸鈉和硝酸鈉中的一種或幾種的復合酸液，由浸出母液和外加補充復合酸液調配而成，控制酸液H⁺濃度為0.1-8mol/L?？梢詥为氝x用含有氯化鈉的鹽酸溶液來調配，與鈉硅渣發生浸出反應后，浸出過濾液打到氯堿廠作為鹽溶液進行回收，氯堿生產廠生產出鹽酸和液堿，再返回配制酸性調整液和堿性調整液，實現系統的無廢料排放。

鈉硅渣與酸性調整液的浸出反應條件為：溫度30-100℃，優選溫度50℃-80℃；時間為0.3-2.0小時，優選時間為0.5-1.5小時；液固比3-15，優選液固比4-8。

堿性調整液由氫氧化鈉、水玻璃溶液(30％)、蒸餾水和返回的晶化母液配制而成，控制摩爾比為：Na₂O∶SiO₂∶Al₂O₃∶H₂O＝(5-8)∶(1.8-2.0)∶1∶(130-210)。

活性硅酸鋁按照合成反應體系控制摩爾比為：Na₂O∶SiO₂∶Al₂O₃∶H₂O＝(2-5)∶(1.7-2.1)∶1∶(130-180)。

活性硅酸鋁按照合成反應體系加入到堿性調整液中，開啟攪拌，漿化時間0.3-0.7小時。

加入導晶助劑為體系固體質量含量的1-3％，導晶助劑的體系摩爾比為：Na₂O∶SiO₂∶Al₂O₃∶H₂O＝(18-15)∶(17-14)∶1∶(300-360)，晶化時間2小時。