[發明專利]粉煤灰聯產活性硅酸鈣生產過程中的脫水方法

有效

• 申請號: 201110251049.0
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102417187A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 譚蔚;朱國瑞;劉麗艷;趙禮
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C01B33/24
• 分類號: C01B33/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及活性硅酸鈣生產技術領域，特別是涉及粉煤灰聯產活性硅酸鈣生產過程中的脫水方法。

背景技術

高鋁粉煤灰是近些年來隨著我國西部煤炭資源的開發以及大型火力發電廠的建設出現的一種新的粉煤灰類型，其Al₂O₃含量通常可達50％左右。隨著鋁土礦資源的日益短缺，利用高鋁粉煤灰生產氧化鋁越來越受到人們的重視。在其技術開發中，會聯產出非晶態SiO₂，并將提取的SiO₂進一步處理成活性硅酸鈣或者其他硅質產品，大幅增加了高鋁粉煤灰的利用價值。活性硅酸鈣產品要求即扣除結晶水含量后SiO₂含量為47％～47.5％，CaO含量為46％～46.5％左右，鈣硅摩爾比為1～1.05，Fe₂O₃＜0.08％，白度＞94。這種硅酸鈣比表面積大，質輕，白度高可用作高分子填料、保溫材料、造紙增白劑、水泥添加劑、生產硅酸鈣板、電廠煙氣脫硫及硅鈣肥等多個領域，需求量很大。

從粉煤灰提取氧化鋁的研究中一直存在如何提取其中的硅鈣鹽的問題。傳統的提取氧化鋁的方法主要按添加劑的酸堿性分為酸法、減法和酸堿混合法。

酸法生產的Al₂O₃純度較高，整個工藝過程中的成渣量少；堿法工藝較為簡單，比較適合于大規模生產；而酸堿混合法在將粉煤灰中超過90％的Al₂O₃提出的同時，也將其中的大部分SiO₂提取出來，提出的SiO₂既可以制作硅膠，也能進一步制備白炭黑。但是，這些方法都沒有合理利用非晶態SiO₂，造成巨大的資源浪費。

當前采用的技術路線成功的解決了充分提取硅鈣鹽的問題，首先用NaOH溶液脫出粉煤灰玻璃相以進一步提高粉煤灰Al/Si比，脫硅液添加石灰乳用來制備活性硅酸鈣并回收NaOH。脫硅后的粉煤灰可采用堿石灰燒結法制備氧化鋁，最后的殘渣硅鈣渣脫堿之后可用來生產水泥熟料。

但是，目前活性硅酸鈣懸浮液采用加壓過濾后，濾餅含水率高達66％左右，使得后續工序干燥設備的負荷較大，耗能較高。在從粉煤灰生產氧化鋁聯產活性硅酸鈣的文獻中只提到活性硅酸鈣的質量達標，但沒有具體的方法來降低活性硅酸鈣過濾之后的濾餅水分。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有的背景技術而提出的活性硅酸鈣脫水方法，它的主要內容是針對活性硅酸鈣生產流程中過濾脫水這一部分，能夠使活性硅酸鈣的含水量降低12％(wt)左右，并且得到的產品滿足質量要求。

本發明解決了上述技術問題所采用的技術方案為：

在活性硅酸鈣在進行干燥前，向活性硅酸鈣的懸浮液中加入陽離子表面活性劑，充分混合后，經過加壓過濾脫水得到濾餅，陽離子表面活性劑的添加量為懸浮液質量分數的0.25％～0.75％，過濾壓力為0.2～0.4MPa，過濾介質材質為滌綸，過濾介質的平均孔徑小于5μm。

所述的陽離子表面活性劑選自季銨鹽類化合物。所述的加壓過濾所得濾液重復循環使用，重復4～5次加壓過濾使用循環濾液中表面活性劑添加量為懸浮液質量的0.10％～0.15％。

經過加壓過濾脫水得到濾餅，所得濾液可以循環使用。

與現有技術相比，本發明的優點在于：采用新工藝后活性硅酸鈣懸浮液脫水后濾餅的含水量相對于原工藝降低12％左右，濾液循環可使表面活性劑充分利用，節約水資源，并且保證活性硅酸鈣產品符合質量要求。

附圖說明

圖1：現有的活性硅酸鈣生產工藝流程圖

圖2：本發明的流程示意圖

具體實施方式

下面結合實例對本發明作進一步的描述，但是應當說明的是，這幾個實施例僅用于說明本發明的系統和方法，而并不能將本發明的范圍局限于此。

實施例1：