[發明專利]一種活性硅酸鈣的制備方法

有效

• 申請號: 201410299047.2
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104030305A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 王勇;張戰軍;高志軍;楊會賓
• 申請（專利權）人: 大唐國際發電股份有限公司高鋁煤炭資源開發利用研發中心
• 主分類號: C01B33/24
• 分類號: C01B33/24
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 黃健

技術領域

本發明涉及一種活性硅酸鈣的制備方法，屬于材料技術領域。

背景技術

活性硅酸鈣作為一種新型材料，通常是以生石灰、石灰乳等為鈣源，硅酸鈉溶液、水玻璃、石英砂和硅藻土等為硅源采用水熱合成的方法得到。活性硅酸鈣又稱高分散硅酸鈣，分子式可表示為：CaO·SiO₂·nH₂O，無毒無味，不溶于水、酒精和堿，但極易溶于強酸，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，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了良好的效果。

活性硅酸鈣內部及表面呈孔隙發育，通過分析測試可知其表面呈現蜂窩狀多孔結構，附著有結晶水，粒度分布不均勻。由于活性硅酸鈣具有此種結構，所以在生產過程中的過濾分離工序會出現脫水困難的問題。為了脫除活性硅酸鈣中的水分子，目前常用的過濾方法有：加壓過濾、離心過濾以及真空過濾等方法，但上述過濾方法卻無法有效的脫除活性硅酸鈣中的水分子，其含水率仍然維持在60-70％。除此之外，現有技術還采用了向活性硅酸鈣中加入表面活性劑脫除水分子，這種加入表面活性劑的方法雖然可以有效的降低活性硅酸鈣的含水率，但卻存在表面活性劑價格昂貴的缺點，無疑在生產活性硅酸鈣的過程中增加了成本。

發明內容

本發明的目的就是針對上述現有技術存在的問題，提供了一種活性硅酸鈣的制備方法，通過該方法制備得到的活性硅酸鈣，不但具有較低的含水率而且該方法簡單易行，原料成本低廉。

本發明提供了一種活性硅酸鈣的制備方法，包括以下步驟：

將破碎后的生石灰篩分，收集粒度為1-2cm的生石灰顆粒；

將所述生石灰顆粒與硅源溶液按鈣硅摩爾比1-1.1混合進行水熱反應，對反應產物進行真空抽濾后，得到活性硅酸鈣；

其中，所述硅源溶液為硅酸鈉溶液或水玻璃溶液。

進一步地，所述生石灰中有效鈣的含量為80-95％。具有該含量有效鈣的生石灰能夠充分的與硅源溶液反應，得到活性硅酸鈣。

進一步地，所述硅源溶液中SiO₂濃度為45-55g/L。

進一步地，所述水熱反應的反應溫度為90-95℃，反應時間為40-60min。在上述反應條件下，可以使生石灰和硅源溶液反應完全。

進一步地，所述對反應產物進行真空抽濾時，真空度在0.04MPa以上。生石灰和硅源溶液經水熱反應后得到的活性硅酸鈣無論是表面，還是其內部孔隙中都存在大量的水分子，所以在不小于0.04MPa真空度下對其進行抽濾，可以有效降低其表面和內部孔隙中的含水率。

進一步地，在本發明中，水熱反應所使用的生石灰的粒度為1-2cm的生石灰顆粒，該粒度的生石灰顆粒可以有效的與硅源溶液充分接觸，并進行反應。將篩分后粒度大于2cm的生石灰顆粒，可以進行再次破碎篩分得到粒度為1-2cm的生石灰顆粒供反應使用。

本發明公開了一種活性硅酸鈣的制備方法，通過該方法制備得到的活性硅酸鈣，不但具有較低的含水率，而且該方法簡單易行，原料成本低廉。

具體實施方式

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

實施例1

本實施例提供了一種活性硅酸鈣的制備方法，包括如下步驟：

將有效鈣含量為87.88％的生石灰實施破碎、篩分，收集粒度為1-2cm的生石灰顆粒備用；而粒度大于2cm的生石灰顆粒，可以進行再次破碎篩分得到粒度為1-2cm的生石灰顆粒供反應使用；

將上述篩分后粒度為1-2cm的生石灰顆粒與SiO₂濃度為49.7g/L的硅酸鈉水溶液按鈣硅摩爾比為1混合，在90℃下進行水熱反應60min后，并對反應產物在真空度為0.06MPa下進行抽濾，得到活性硅酸鈣。

對上述水熱反應得到的活性硅酸鈣實施相關測試，得到如下結果：