[發明專利]一種以廢治廢利用脫硫石膏和粉煤灰生產硅溶膠的方法

在審

• 申請號: 202010061977.X
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111252774A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 劉文治
• 申請（專利權）人: 劉文治
• 主分類號: C01B33/141
• 分類號: C01B33/141;C01B33/148;C01G49/06;C01F7/34;C05G3/00;C05G5/23
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

本發明涉及一種以廢治廢利用脫硫石膏和粉煤灰生產硅溶膠的方法，其先用脫硫石膏生產硫酸和氧化鈣，利用硫酸處理粉煤灰先將非二氧化硅成份溶出來經離心分離將離心固相二氧化硅和離心液相含鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、鋁，微量的錳、銅、鋅、鈦的硫酸鹽相分離，再用硫酸和催化劑同二氧化硅反應制取硅溶膠。用少量氧化鈣為中和劑，生產三氧化二鐵、氫氧化鋁含鉀、鈉的中量元素和微量元素復混肥系列產品，多量氧化鈣也可以再用做脫硫劑，實現了循環經濟的效益最大化，比傳統方法的石膏制硫酸聯產水泥要優越得多。

技術領域

本發明涉及固體廢棄物資源化處理綜合利用技術領域,特別涉及一種以廢治廢利用脫硫石膏和粉煤灰生產硅溶膠的方法。

背景技術

傳統的脫硫石膏制硫酸和氧化鈣聯產水泥(呂天寶劉飛：石膏制硫酸與水泥技術.東南大學出版社2014.10)，硫酸需要另外尋找用途。聯產水泥按水泥配方除自產的氧化鈣和石膏外還要加鐵粉、焦炭，只是一小部分粉煤灰，還需再加粘土(礬土)，粉煤灰不能完全用掉。脫硫石膏制硫酸和水泥成本高屬于低附加值。雖然技術成熟，但推廣起來難度很大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有及所存在的不足而提供一種以廢治廢利用脫硫石膏和粉煤灰生產硅溶膠的方法。本發明能完全處理掉火力發電廠的燃煤脫硫石膏和粉煤灰還能利用煤矸石和泥煤做燃料，產生的脫硫石膏和粉煤灰。用脫硫石膏制硫酸和氧化鈣，用硫酸去處理粉煤灰，生產硅溶膠等系列產品。其中的氧化鈣一小部分做中和劑，大部分循環給電廠做煙氣脫硫劑，比石灰石粉脫硫效果好，可循環使用，只需要定期補加少部分。降低了火電廠的脫硫成本。另外用硫酸去處理粉煤灰產生的石膏又可以去循環制硫酸。用硫酸去處理粉煤灰產生符合行業和國家標準的硅溶膠、三氧化二鐵、氫氧化鋁、中、微量元素復混水溶肥料，全部得到了利用，不產生新的廢氣、廢渣。制硅溶膠的過程中，硫酸同硅溶膠溶為一體，不產生新的廢棄物，比傳統方法的用硅酸鈉、金屬硅做原料，生產硅溶膠的生產成本低得多。本發明的創新方法完全符合循環經濟的高值化原則。

本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現：

一種以廢治廢利用脫硫石膏和粉煤灰生產硅溶膠的方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步驟：利用脫硫石膏生產硫酸和氧化鈣；

第二步驟，利用硫酸處理粉煤灰，產生溶于硫酸的多種元素的硫酸鹽和硫酸不溶物二氧化硅；

第三步驟：離心分離，分離出二氧化硅和溶于硫酸的多種元素的硫酸鹽溶液，利用硫酸和催化劑處理二氧化硅生產硅溶膠；

第四步驟，利用氧化鈣做中和劑處理第三步驟的溶于硫酸的多種元素的硫酸鹽溶液調解不同的pH值進行沉淀，其中：

首先形成硫酸鈣即石膏沉淀，離心分離硫酸鈣即石膏沉淀，硫酸鈣即石膏沉淀烘干去掉附著水和游離水后再去制硫酸和氧化鈣；

接著形成氫氧化鐵沉淀，離心分離氫氧化鐵沉淀進行脫水得到三氧化二鐵；

最后形成氫氧化鋁沉淀，離心分離后的氫氧化鋁沉淀進行脫水烘干得到成品氫氧化鋁；

第五步驟：對第四步驟沉淀硫酸鈣、氫氧化鐵、氫氧化鋁后剩下的硫酸鹽溶液經真空蒸發濃縮后的質量百分比濃度為5％－10％硫酸鹽溶液，向得到的質量百分比濃度為5％－10％硫酸鹽溶液補充鈣、鎂中量元素和微量元素并調節pH值為2－4后成為合格的含硫酸鉀、硫酸鈉的中量元素、微量元素水溶性復混肥產品。

在本發明的一個優選實施例中，第二步驟具體包括：用粉煤灰做原料，篩分預處理后除去雜質成份得到凈化后的粉煤灰。

在本發明的一個優選實施例中，所述用粉煤灰篩分預處理后除去雜質成分的凈化粉煤灰進行高速剪切活化處理后，加硫酸進行加溫加壓溶出鐵、鋁、鈣、鎂、鉀、鈉和其它微量金屬成份后得到不溶的二氧化硅。