[發(fā)明專利]一種活性硅酸鈣的生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310007024.5
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103145136A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 張先奇;閆紹勇
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學;大唐國際發(fā)電股份有限公司高鋁煤炭資源開發(fā)利用研發(fā)中心
• 主分類號: C01B33/24
• 分類號: C01B33/24;C01F7/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 黃健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種活性硅酸鈣的生產(chǎn)方法，屬于粉煤灰高技術(shù)資源化利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

活性硅酸鈣是高鋁粉煤灰采用預脫硅-堿石灰燒結(jié)法提取氧化鋁的過程中，以石灰乳和脫硅產(chǎn)物硅酸鈉溶液為原料生產(chǎn)的副產(chǎn)品，屬于一種新型填料。活性硅酸鈣又稱高分散硅酸鈣，分子式可表示為CaO·mSiO₂·nH₂O，無毒無味，不溶于水、酒精和堿，能溶于酸，表面存在與白炭黑相同的硅氧基和硅醇基官能團，單個微粒主要呈蜂窩狀、層狀、卷曲層狀，外表彎曲而褶皺，比表面積高達251.3m²/g，比重0.2-0.3g/cm³，具有極大的吸附活性，可作為填充劑廣泛應用于造紙、橡膠、塑料行業(yè)，也可進一步深加工制成干燥劑和吸附劑，同時它在污水中的重金屬處理方面也展現(xiàn)了良好的效果。

生產(chǎn)硅酸鈣過程中自原料引入的雜質(zhì)有：石灰石中的沙土和其中含有的鎂元素；自生產(chǎn)過程中引入的雜質(zhì)有：使用煤炭進行生石灰燒制過程中產(chǎn)生的煤灰和碳粒，以及石灰乳化制過程中未排除掉的生燒和過燒石灰石顆粒。因在活性硅酸鈣中引入大量的雜質(zhì)，使得利用活性硅酸鈣填料制成產(chǎn)品紙的白度僅有75%、塵埃度高達95個/m²，將嚴重影響到其在后續(xù)造紙、橡膠、塑料行業(yè)中的應用。

通常，自原料引入的雜質(zhì)，可以通過選用高品質(zhì)的石灰石的方法來解決，但是實際生產(chǎn)過程對原料的長距離運輸成本太高，將大大減低了項目的經(jīng)濟效益；自生產(chǎn)過程中引入的雜質(zhì)，可以通過加強生產(chǎn)管理、提高操作人員水平、加強設備運行維護等措施來解決，但在實際運行過程中，若有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)雜質(zhì)超標，就會導致大批物料廢棄以及系統(tǒng)停車的嚴重事故。因此，如何有效降低活性硅酸鈣中高含量的雜質(zhì)一直是人們亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出了一種活性硅酸鈣的生產(chǎn)方法，該方法可以有效的解決活性硅酸鈣填料中雜質(zhì)含量高的問題。

本發(fā)明提供一種活性硅酸鈣的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

將石灰石經(jīng)煅燒、冷卻后進行篩分收集粒度為10mm以上的生石灰顆粒，并進行化灰處理制成石灰乳，且所述石灰乳的濃度為140-190g/L；

將上述得到的石灰乳進行離心沉降，收集粒度小于75μm的精制石灰乳；

對預脫硅硅酸鈉料液進行過濾，使其中的浮游物含量小于0.1%，得到硅酸鈉精液；

將上述獲得的精制石灰乳和硅酸鈉精液進行水熱反應，并對水熱反應產(chǎn)物進行除渣、洗滌，得到活性硅酸鈣。

進一步地，所述預脫硅硅酸鈉料液，主要成分SiO₂的濃度45-70g/L，NaOH的濃度122-168g/L。

進一步地，控制水熱反應的溫度85-95℃，時間0.5-1h。

進一步地，將篩分粒度小于10mm的生石灰及其雜質(zhì)，用于氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的生料漿制備工序。

進一步地，石灰乳經(jīng)離心沉后分離的沉降物，用于氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的生料漿制備工序。

進一步地，預脫硅硅酸鈉料液經(jīng)過濾分離后濾渣，用于氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的生料漿制備工序。

進一步地，所述對水熱反應產(chǎn)物進行除渣、洗滌后的廢棄物，用于氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的生料漿制備工序。

進一步地，利用旋流器對所述石灰乳進行離心沉降處理，溢流為所述精制石灰乳，底流用于氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的生料漿制備工序。

進一步地，利用立式葉濾機對所述預脫硅硅酸鈉料液進行過濾，溢流為所述硅酸鈉精液，底流用于氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的生料漿制備工序。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

1、相比于選用品質(zhì)高的石灰石代替品質(zhì)差的石灰石的方法，本發(fā)明生產(chǎn)活性硅酸鈣的方法有效除去了來自原料和生產(chǎn)過程中引入的大部分雜質(zhì)，合理利用了劣質(zhì)石灰石資源，且大大降低了運輸成本。

2、相比于傳統(tǒng)通過加強生產(chǎn)管理措施來控制生產(chǎn)過程中雜質(zhì)的方法，容易導致大批物料廢棄以及系統(tǒng)停車的嚴重事故，本發(fā)明活性硅酸鈣的生產(chǎn)方法降低了控制難度及誤操作造成的生產(chǎn)事故，保證了產(chǎn)品質(zhì)量、提高了成品率。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1