[發明專利]一種從粉煤灰中提取硅酸鈉的方法

有效

• 申請號: 201410728467.8
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104477928A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 劉建恩
• 申請（專利權）人: 宋英宏
• 主分類號: C01B33/32
• 分類號: C01B33/32
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 徐金偉

技術領域

本發明涉及硅酸鈉提取技術領域，具體涉及一種從粉煤灰中提取硅酸鈉的方法。

背景技術

現有技術中，粉煤灰是粉煤燃燒后的細顆粒分散狀殘余物，中國粉煤灰的總堆積存量已超過數億噸，而且正以每年億噸的速度增長。大量固體廢棄物的不斷產生給煤炭企業的正常運行和生態環境帶來了巨大的壓力，同時對國家可持續發展戰略的貫徹實施也會產生重要影響。因此，開發和研究粉煤灰的綜合有效利用對資源利用和環境保護有著重要的經濟和社會意義。

粉煤灰的主要化學成分為Al₂O₃和SiO₂，Al₂O₃約占粉煤灰的15～45％，SiO₂一般在40％以上。如何在溫和的工藝環境、較低的生產成本下提高粉煤灰的鋁硅比是粉煤灰資源化利用技術的關鍵所在。傳統工藝針對粉煤化學成分特征，通過強酸或強堿提取粉煤灰中的Al₂O₃或SiO₂，工藝受粉煤灰化學成分的限制，無法推廣，同時污染嚴重。現有技術中常用的方法高濃度NaOH液腐蝕性強，對設備和操作人員要求較高，常溫常壓反應體系脫硅率低，制備的硅酸鈉液金屬離子含量較高，除雜工序增加了生產成本，同時脫硅粉煤灰配制CaO和CaCO₃時固體原料的均勻性無法滿足，脫硅灰的含堿量高不僅增加脫堿成本而且造成苛性堿的浪費。

發明內容

為了克服現有技術中的缺陷，本發明提供一種工藝簡單的從粉煤灰提取硅酸鈉的方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：一種從粉煤灰中提取硅酸鈉的方法，所述方法包括：

步驟一：將粉煤灰原料進行研磨，研磨至顆粒粗細度在100至200目范圍，得到粉煤灰粉末；

步驟二：按照質量比1:2的比例將所述步驟一中得到的粉煤灰粉末和水放入反應釜，進行混合攪拌，得到混合均勻的粉煤灰漿；

步驟三：按照質量百分比3％：7％：90％的比例配制碳酸氫氨、氫氧化鈉和水，混合均勻，得到堿性反應液；

步驟四：將所述步驟三中得到的堿性反應液與粉煤灰漿按照質量比1：9的比例添加到所述步驟二中反應釜內，得到混合反應物；

步驟五：將所述步驟四中裝有混合反應物的反應釜進行密閉加溫加壓，加溫的溫度范圍為160℃至190℃，加壓的壓力范圍為8千帕至10千帕，反應時間為至少1小時后打開反應釜放氣，得到硅酸鈉混合物；

步驟六：將所述步驟五中得到的硅酸鈉混合物用板框過濾機進行過濾，得到過濾物，對所述過濾物用水進行沖洗，按照每500千克至少沖洗50分鐘進行沖洗，得到硅酸鈉溶液；

步驟七：將所述步驟六中的硅酸鈉溶液在400℃熱空氣下進行烘干，烘干時間按照每500千克至少烘干2個小時進行烘干，得到高純度硅酸鈉溶液。

進一步地，所述步驟五中的加熱溫度范圍為165℃至185℃。

進一步地，所述步驟五中加熱溫度為180℃。

進一步地，所述步驟六中進行的過濾是使用100目的板框過濾機進行過濾。

進一步地，所述步驟六中進行的過濾是使用200目的板框過濾機進行過濾。

本發明所述從粉煤灰中提取硅酸鈉的方法與現有技術相比，優越效果在于：本發明可以高效地從粉煤灰中提取硅酸鈉。本發明工藝過程中產生的廢液、廢氣等均能有效循環利用，排放低的廢液、廢氣和廢渣。本發明工藝簡單，反應溫和，投資小。

附圖說明

圖1為本發明所述從粉煤灰中提取硅酸鈉的方法的流程示意圖。

附圖標記如下：

圖中箭頭方向為本發明所述從粉煤灰中提取硅酸鈉的方法工藝流程方向。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明具體實施方式作進一步詳細說明。

如圖1所示,具體說明本發明，提供一種從粉煤灰中提取硅酸鈉的方法，所述方法包括：

步驟一：將粉煤灰原料進行研磨，研磨至顆粒粗細度在100至200目范圍，得到粉煤灰粉末；

步驟二：按照質量比1:2的比例將所述步驟一中得到的粉煤灰粉末和水放入反應釜，進行混合攪拌，得到混合均勻的粉煤灰漿；

步驟三：按照質量百分比3％：7％：90％的比例配制碳酸氫氨、氫氧化鈉和水，混合均勻，得到堿性反應液；

步驟四：將所述步驟三中得到的堿性反應液與粉煤灰漿按照質量比1：9的比例添加到所述步驟二中反應釜內，得到混合反應物；