[發(fā)明專利]一種利用氣化渣制備鋁硅復(fù)合材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810421980.0
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108585779B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建波;李會(huì)泉;胡文豪;李少鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C01F7/56;C01B33/32;C04B33/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種利用氣化渣制備鋁硅復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)用酸對氣化渣進(jìn)行循環(huán)浸出，所述酸的氫離子濃度為4-10mol/L，所述酸與氣化渣的液固比為3:1-8:1，所述浸出的溫度為75-95℃，所述浸出的時(shí)間為60-180min，所述循環(huán)的次數(shù)為5次以上，固液分離，得到活化氣化渣和液相；

(2)將活化氣化渣與氫氧根離子濃度為1-5mol/L的堿液在85-105℃進(jìn)行脫硅反應(yīng)，所述堿液與活化氣化渣的液固比為3:1-6:1，所述脫硅反應(yīng)的時(shí)間為120-240min，之后固液分離，得到脫硅液和脫硅改性渣；

(3)將脫硅改性渣成型后進(jìn)行燒結(jié)，所述成型的壓力為100-160MPa，所述成型時(shí)脫硅改性渣的含水率為0-6％，所述燒結(jié)的溫度為1000-1450℃，得到鋁硅復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述酸選自鹽酸、硫酸或硝酸中的任意一種或至少兩種的組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述鹽酸選自工業(yè)副產(chǎn)鹽酸和/或工業(yè)鹽酸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述浸出在水浴條件下進(jìn)行。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)為：使用鹽酸對氣化渣進(jìn)行循環(huán)浸出，固液分離后，得到活化氣化渣和液相。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述循環(huán)浸出的循環(huán)過程中補(bǔ)加部分鹽酸。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，補(bǔ)加鹽酸的濃度為大于300g/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述液相與堿性鹽進(jìn)行聚合反應(yīng)，熟化，得到聚合氯化鋁。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述堿性鹽選自鋁酸鈣、氧化鈣或鈣基固廢中的任意一種或至少兩種的組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述鈣基固廢選自工業(yè)廢磷渣和/或高鈣流化床粉煤灰。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述液相與堿性鹽的液固比為6-15mL/g。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述堿性鹽分2-4次加入液相中。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，每隔0.5-1.5h向液相中加入部分堿性鹽。

14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚合反應(yīng)的溫度為75-95℃。

15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚合反應(yīng)的時(shí)間為60-210min。

16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚合反應(yīng)時(shí)控制pH為3-5。

17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述熟化的溫度為45-75℃。

18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述熟化的時(shí)間為18-36h。

19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述堿液選自氫氧化鈉溶液和/或氫氧化鉀溶液。

20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述脫硅液經(jīng)后處理，得到高模數(shù)可溶性硅酸鹽。