[發明專利]一種催化分解含鋁硅酸鹽的方法

有效

• 申請號: 202010004534.7
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111167831B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 武翠蓮
• 申請（專利權）人: 武翠蓮
• 主分類號: B09B3/70
• 分類號: B09B3/70;B09B3/30;B09B3/35;B09B3/38;B09B5/00;B01J23/80;B01J23/04
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及一種催化分解含鋁硅酸鹽的方法，其主要步驟內容是對含鋁的硅酸鹽進行預處理，對輔料進行破碎，對催化劑原料進行除雜，對催化劑、含鋁的硅酸鹽和輔料進行稱重和配料，催化劑與其他反應物的配料比例為31:100到39:100之間，輔料的總含量需控制在1.6％到3％之間，將所有反應物置于密閉容器內，對反應物進行加熱，收集氣體反應生成物并隔絕氣體防止污染，待反應充分成后打開容器的密閉閥，控制溫度逐漸緩慢減低并充分攪動容器內混合物，最終得到粉末態金屬簡單氧化物的混合物，該混合物可作為下一步物理或化學分離的原料。

技術領域

本發明屬于資源循環利用、固廢綜合利用、生態環保、無機材料等技術領域，涉及硅酸鹽的環保處理技術，尤其是一種催化分解含鋁硅酸鹽的方法。

背景技術

硅酸鹽是硅、氧與其它化學元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結合而成的化合物的總稱，它在地殼中分布極廣，是構成多數巖石和土壤的主要成分，硅酸鹽制品和材料廣泛應用于各種工業、科學研究及日常生活中。硅酸鹽結構眾多，種類繁多，有島狀的橄欖石、層狀的石英、環狀的蒙脫石等，其大多數熔點高，化學性質穩定，是硅酸鹽工業的主要原料。常見的含有硅酸鹽的物質，包括長石類、玻璃類、石棉類、莫來石、粘土、高嶺土、鋁土礦等等，大多數含硅酸鹽礦物的冶金價值不高，尤其是含鋁及高鋁的硅酸鹽，包括相關固廢，其主要原因就是無法將穩定、復雜的大分子復合氧化物的共價鍵打開，以便使硅、鋁等高價值元素的簡單氧化物得以分解開。

目前，工業上以強酸或強堿進行氧化硅或氧化鋁的溶出，不僅對設備的耐腐蝕性要求極高、渣相及產物都帶有酸或堿成分對環境造成污染、溶出效果不好，亟需一種對裝備要求低、環境友好無污染、分解效果好、產物細膩的新技術。

通過專利文獻的檢索，發現兩篇與本發明申請相近的公開專利文獻：

1、一種利用粉煤灰冶煉鋁硅鐵合金的方法(1676630A，按重量配份比取由粉煤灰、粘土粉混合攪拌后軋制成型的粉煤灰球團28～32份,粉碎后的鋁礬土68～72份,粉碎后的硅石125～139份,焦碳98～106份,鋼屑10～12份,投入冶煉爐內進行冶煉,出爐冷卻后即為成品。本發明的優點為:原料中粉煤灰的摻入量可達28-32％,為粉煤灰的綜合利用提供了更廣闊的空間,在制球和冶煉過程中加入≯0.5％(總重量比)的添加劑(螢石)大大降低了冶煉爐內熔融液的粘度,很好地促進了反應的正方向進行,同時也防止了爐料粘結現象的發生,改變了傳統的兌鋁法金屬回煉,產品性能得到改善,避開了其成本高的劣勢和不足。

2、一種利用煤矸石制備鋁硅鐵合金的方法(101942561A)，涉及鋁硅鐵生產的技術領域。本發明的步驟為:1)對原料煤矸石和還原劑煙煤進行破碎,將破碎后的物料和粉煤灰鐵質微珠送入混碾機；2)在混碾機中加入水,對上述物料進行混合碾壓；3)將混碾均勻后的物料送入壓球機成球；4)從壓球機出來的球團送入烘干窯烘干；5)干燥后的球團投入礦熱爐內高溫冶煉成鐵水；6)鐵水出爐、澆鑄錠模,制得鋁硅鐵合金。

通過技術特征的對比，上述兩篇公開專利文獻，與本發明申請的技術方案僅是接近，但技術內容不相同，不會影響本發明申請的新穎性及創造性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，創新的提供一種催化分解含鋁硅酸鹽的方法，該方法可將硅酸鹽中穩定、復雜的大分子復合氧化物的共價鍵打開，讓硅、鋁等高價值元素的簡單氧化物得以分解開。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種催化分解含鋁硅酸鹽的方法，步驟是：

⑴含鋁的硅酸鹽的預處理，包括常規的分揀、水洗、破碎、淘洗、粒徑分級工藝環節，由此得到粉料粒徑小于650微米的處理原料；

⑵輔料的選擇及破碎，輔料選擇包括石油焦、焦炭、蘭炭、煤炭、碳素粉，然后將其破碎，得到粒徑小于2毫米的輔料原料；