[發明專利]一種利用石英砂尾泥制備水化硅酸鈣的方法

在審

• 申請號: 202110529064.0
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113184864A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 周慎謙;歐陽忠凱
• 申請（專利權）人: 湖南愿景新材料科技有限公司
• 主分類號: C01B33/24
• 分類號: C01B33/24
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 寧星耀;姜芳蕊

一種利用石英砂尾泥制備水化硅酸鈣的方法，包括以下步驟：將水、石英砂尾泥、生石灰、活化劑均勻混合，制得石英砂尾泥漿料；將所述石英砂尾泥漿料置于反應釜中進行動態水熱反應；將動態水熱反應得到的產物進行過濾，濾渣即為水化硅酸鈣，濾液為活化劑；所述活化劑為MOH或MOH的溶液，M為堿金屬元素。本發明以石英砂尾泥為原料獲得優質水化硅酸鈣，生產效率高，大幅降低了水化硅酸鈣的原料成本和生產成本，具有顯著的社會、經濟和環境效益。

技術領域

本發明涉及一種制備水化硅酸鈣的方法，具體涉及一種利用尾泥制備水化硅酸鈣的方法。

背景技術

我國的石英砂資源較為豐富，在石英砂在加工過程中產生的尾泥約占15%，尾泥的化學主要成分為石英晶體粉末、粘土，含有少量長石、云母，鐵礦物和植物殘體等。目前絕大部分石英砂企業將其視為廢棄物，不僅占用大量的土地，而且對生態環境造成了嚴重影響。因此，有必要充分利用石英砂加工所產生的尾泥，將其變廢為寶，實現資源的再生和循環利用。

水化硅酸鈣是以CaO-SiO₂-H₂O體系存在的三元化合物的統稱，由于其成分與結構的復雜性和潔凈度不同，水化硅酸鈣的種類多種多樣。一般來說，當溫度高于100℃（壓力高于1個標準大氣壓）時水熱合成的水化硅酸鈣結晶狀態良好，主要包括硬硅鈣石和托貝莫來石，托貝莫來石（6CaO·5SiO₂·6H₂O）是一種結晶度較高的水化硅酸鈣，具有較強的熱穩定性。硬硅鈣石晶體屬于單斜晶系，化學式為6CaO·6SiO₂·H2O，結晶可形成纖維狀或針狀晶體，使用溫度可達到1000℃，具有耐高溫、低密度等優良特性。硬硅鈣石和托貝莫來石可以用來制備絕熱材料，是一種綠色環保的新型節能材料；當溫度低于100℃時，通常所得到的硅酸鈣結晶度較差，可以用于制備輕質硅酸鈣板，加氣保溫砌塊。

水化硅酸鈣的合成方法主要包括沉淀法、溶膠凝膠法和水熱合成法。

CN102731120A公開了一種利用鋯硅渣生產保溫材料托貝莫來石的方法，利用硅酸鈉為硅質原料，石灰乳為鈣質原料，采用動態水熱法經壓制、蒸養、烘干等工序合的；

CN104828834A公開了一種用粉煤灰制備托貝莫來石的方法及其應用，將粉煤灰和鈣質原料在密閉容器中進行合成反應，反應溫度為100～250℃，反應時間為3～30h，反應后過濾，獲得托貝莫來石濕渣；

CN106187052A公開了一種利用硅鈣渣制備的托貝莫來石型絕熱材料及制備方法，使用了硅鈣渣、粉煤灰分別作為主要的鈣質材料和硅質材料。

目前，水化硅酸鈣的制備以石英粉、粉煤灰、硅藻土、沸石、膨潤土、鋯硅渣、稻殼灰、工業產品膨脹珍珠巖以及高爐水淬渣作為硅質原料，以石灰等作為鈣質原料，通過配料、動態水熱合成反應、壓制、蒸養、烘干等工序合成，利用石英砂尾泥作硅質材料來制備水化硅酸鈣，尚未有報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種利用石英砂尾泥制備水化硅酸鈣的方法，該方法以石英砂尾泥為原料獲得優質水化硅酸鈣，生產效率高，大幅降低了水化硅酸鈣的原料成本和生產成本。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：一種利用石英砂尾泥制備水化硅酸鈣的方法，包括以下步驟：

（1）將水、石英砂尾泥、生石灰、活化劑均勻混合，制得石英砂尾泥漿料；

（2）將所述石英砂尾泥漿料置于反應釜中進行動態水熱反應；

（3）將動態水熱反應得到的產物進行過濾，濾渣即為水化硅酸鈣，濾液為活化劑；

所述活化劑為MOH或MOH的溶液，M為堿金屬元素。

優選地，步驟（1）中，所述石英砂尾泥中SiO₂含量為60%~95%。

更優選地，步驟（1）中，所述石英砂尾泥中SiO₂含量70~95%。