[發(fā)明專利]一種玻璃配合料及其制備方法以及一種玻璃及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310325471.5
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN104341106B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫琦;趙利軍;王寶冬;郭昭華;禹耕之;王曉歡;劉曉婷;肖永豐
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C03C6/00
• 分類號: C03C6/00;C03B1/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 王崇,劉國平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種玻璃配合料的制備方法及由該方法制備的玻璃配合料，本發(fā)明還涉及由該玻璃配合料制備玻璃的方法，以及由該方法制備的玻璃。

背景技術(shù)

粉煤灰作為火電廠燃煤的必然產(chǎn)物，是中國最大的單一工業(yè)固體廢棄物。粉煤灰提鋁的資源化利用不但對環(huán)境保護是一大貢獻，同時，在當(dāng)前中國鋁土資源即將耗盡之際，也具有重要的戰(zhàn)略意義。

粉煤灰提鋁工藝主要分酸法，堿法，酸堿聯(lián)合法，以及硫酸銨法等。一般而言，酸法提鋁的工業(yè)固體廢物排放較少，而堿法提鋁的工業(yè)固體廢物排放較多。但粉煤灰酸法提鋁同樣存在提鋁副產(chǎn)少、附加值低的問題，極大影響了該項技術(shù)的經(jīng)濟性。因此，提高粉煤灰酸法提鋁的附加值成為研究的熱點。

粉煤灰酸法提鋁的殘渣，根據(jù)原料和工藝，二氧化硅含量在一般在50-60重量%以上，甚至可達到80-95重量%以上。在濃酸作用下，粉煤灰酸法提鋁殘渣的結(jié)構(gòu)遭到破壞，形成大量孔洞，活性得到提高。這為粉煤灰酸法提鋁殘渣的資源化利用奠定了基礎(chǔ)。雖然對粉煤灰酸法提鋁進行了一些研究，但是目前僅有白炭黑、硅微粉、硅膠、水泥和絮凝劑等副產(chǎn)品，副產(chǎn)品的開發(fā)還有待加強，以進一步提高粉煤灰酸法提鋁的附加值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了進一步提高粉煤灰酸法提鋁的附加值，提供一種玻璃配合料的制備方法及制備的玻璃配合料，以及由該玻璃配合料制備玻璃的方法及制備的玻璃。

本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，將粉煤灰酸法提鋁殘渣除去殘酸后，用堿溶液浸取，可使得到的浸取液中SiO₂/Al₂O₃的重量比大于6，在浸取液中通入二氧化碳進行碳酸化分解，得到硅酸沉淀和碳酸鹽溶液，將硅酸沉淀按照實際需要與氧化鈣和/或氧化鈣前驅(qū)體混合，并任選與氧化鈉和/或氧化鈉前驅(qū)體混合，可得到玻璃配合料，而后，將玻璃配合料任選與氧化鉀、氧化鉀前驅(qū)體、氧化鋁、氧化鋁前驅(qū)體、氧化鎂、氧化鎂前驅(qū)體和玻璃助劑中的至少一種混合，所得混合物可用于制備玻璃，且制備的玻璃中的氧化鐵含量極低，可見光透過率高，可達到超白玻璃標準。尤其當(dāng)堿溶液的濃度為10-80重量%，優(yōu)選15-60重量%，以所述酸法殘渣中的二氧化硅計，所述酸法殘渣與堿的摩爾比為1：1-10，優(yōu)選1：2-6；所述浸取的條件包括：溫度為50-150℃，優(yōu)選為70-130℃，時間為0.25-6h，優(yōu)選為0.5-3h的情況下，浸取液中SiO₂/Al₂O₃的重量比可為30-150，得到的玻璃配合料更適于制備玻璃，且可進一步降低玻璃中的氧化鐵含量，提高玻璃的可見光透過率；并且在該優(yōu)選條件下工藝過程易于實現(xiàn)，具有較高的經(jīng)濟性。因此，本發(fā)明提出的粉煤灰酸法提鋁副產(chǎn)玻璃可極大提高粉煤灰酸法提鋁的整體經(jīng)濟性，并減少酸法提鋁的工業(yè)固體廢物，實現(xiàn)粉煤灰資源化和環(huán)境友好應(yīng)用。

因此，為了實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種玻璃配合料的制備方法，所述方法包括：

（1）將粉煤灰進行酸法提鋁后得到的酸法殘渣除去殘酸；

（2）用堿溶液進行浸取，固液分離得到浸取液和浸取殘渣；

（3）向浸取液中通入二氧化碳進行碳酸化分解，然后固液分離得到硅酸沉淀和碳酸鹽溶液；

（4）將步驟（3）得到的硅酸沉淀與氧化鈣和/或氧化鈣前驅(qū)體混合，并任選與氧化鈉和/或氧化鈉前驅(qū)體混合，得到玻璃配合料。

優(yōu)選地，所述堿溶液為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀的水溶液。

優(yōu)選地，步驟（2）中，堿溶液的濃度為10-80重量%，以所述酸法殘渣中的二氧化硅計，所述酸法殘渣與堿的摩爾比為1：1-10；所述浸取的條件包括：溫度為50-150℃，時間為0.25-6h。

進一步優(yōu)選地，步驟（2）中，堿溶液的濃度為15-60重量%，以所述酸法殘渣中的二氧化硅計，所述酸法殘渣與堿的摩爾比為1：2-6；所述浸取的條件包括：溫度為70-130℃，時間為0.5-3h。

優(yōu)選地，所述方法還包括向步驟（3）得到的碳酸鹽溶液中加入石灰乳進行苛化反應(yīng)，固液分離得到碳酸鈣沉淀和堿溶液；將部分碳酸鈣沉淀作為步驟（4）中的氧化鈣前驅(qū)體，將堿溶液回用于步驟（2）中；更優(yōu)選地，所述方法還包括將剩余碳酸鈣沉淀焙燒，配制石灰乳，回用于所述苛化反應(yīng)；更進一步優(yōu)選地，所述方法還包括將焙燒碳酸鈣沉淀得到的二氧化碳回用于步驟（3）。

優(yōu)選地，所述方法步驟（3）中不需要對硅酸沉淀進行反復(fù)洗滌，以便硅酸沉淀中會夾帶碳酸鈉、碳酸鉀和/或氫氧化鋁。