高模数水玻璃联产方沸石的方法及其产品与流程

专利2022-06-30  86


本发明涉及硅、铝矿物残渣利用领域,具体涉及一种高模数水玻璃联产方沸石的方法和硅渣或高铝粉煤灰制备高模数水玻璃联产方沸石的方法及其产品。



背景技术:

以堆存为主的粉煤灰、煤矸石和高岭土提铝后的固体残渣给周边环境造成了严重的污染和埋下更大的安全隐患,但这些固体残渣中仍然含有丰富的硅、铝成分,通常该残渣中sio2含量约为50-80%,al2o3含量约为5-20%,将这些固体残渣进行全部资源化利用,不仅可以解决其带来的环境危害,还可以提高粉煤灰、煤矸石和高岭土综合利用的经济效益和社会效益。

水玻璃是硅酸钠的水溶液,是一种用途广泛的化工产品。水玻璃的的生产方法分为固相法和液相法;固相法是将石英砂与纯碱以一定比例混合后高温熔融,生成熔融态的固体硅酸钠,固相法生产水玻璃可以制备高模数的水玻璃,但是耗能大,液相法生产水玻璃是将氢氧化钠溶液与石英粉在反应釜中进行反应生成硅酸钠溶液,然后过滤得到水玻璃产品,其耗能低,但是水玻璃的模数较低。

沸石是一种孔隙结构发达的硅铝酸盐,具有非常好的离子交换性能、吸附性能和催化性能等,广泛应用于水处理、气体干燥等化工领域。方沸石为含铝的钠铝硅酸盐,结构式为[na(si2al)06·h2o]。大部分的方沸石有固定的化学组成,仅有少量的钾或钙取代钠,以及部分铝取代硅。方沸石在金属离子吸附筛分分离、气体分离、纯水分离方面存在巨大的市场潜在价值。方沸石经过化学改性处理后,显示出独具特色的分子筛特性,对pb、cu、zn等重金属离子具有很好的吸附效果,可以用来处理含此类重金属的废水。

在传统方沸石分子筛的制备过程中,基本上使用化学纯度较高的药品与试剂,很少使用价格低廉的低纯度原料。我国高铝粉煤灰产量巨大,其主要成分是sio2和al2o3,高铝粉煤灰经酸法提铝后产生硅渣,在工程中,常用硅渣作为填垫地基,然而硅渣的消耗量相比巨大的排放量依然较低,大量的硅渣只能堆放闲置,不仅占用宝贵的土地资源,还可能对环境造成污染。硅渣中仍含有的sio2和al2o3,可以作为生产水玻璃及方沸石的原料。目前,大多是利用普通粉煤灰来生产水玻璃或方沸石,所生产的水玻璃模数低,高模数水玻璃的生产则大多需要经过煅烧工艺,工艺复杂,耗能较高。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服现有技术利用粉煤灰生产水玻璃工艺复杂、耗能高、生产的水玻璃模数低的问题,提供了一种利用硅渣制备高模数水玻璃联产方沸石的方法和利用所述方法制备得到的高模数水玻璃及方沸石产品。该方法具有操作工艺简单、耗能低、制备得到的水玻璃模数高,水玻璃中na2o含量能够满足工业液体水玻璃的标准(《gb/t4209-2008工业硅酸钠》),同时制备得到了方沸石,实现了硅渣残渣的充分利用,整体上提高了资源利用率。

为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

i)将低模数水玻璃溶液与硅渣混合进行水热反应,然后进行固液分离,制得高模数水玻璃溶液和滤渣;

ii)将所述滤渣进行洗涤和干燥,制得方沸石;

其中,所述硅渣中sio2的含量为50-80重量%,al2o3的含量为5-20重量%。

优选地,步骤i)中,所述水热反应温度为120-200℃,水热反应时间为1-6h,水热反应压力为0.2-2.0mpa。

优选地,所述硅渣中sio2的含量为70-80重量%,al2o3的含量为8-15重量%。

优选地,所述硅渣选自粉煤灰、煤矸石和高岭石提铝后的硅渣中的至少一种。

优选地,所述硅渣中含有物相为非晶态的sio2。

优选地,步骤i)中,所述低模数水玻璃与硅渣的质量比为1:(2.5-5.0)。

本发明第二方面提供了一种硅渣制备高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

1)将硅渣与氢氧化钠溶液混合,制得混合浆液;

2)将所述浆液进行脱硅反应,然后进行固液分离,制得低模数水玻璃溶液和第一滤渣;

3)将所述低模数水玻璃溶液按照本发明所述高模数水玻璃联产方沸石的方法制得高模数水玻璃溶液和方沸石;

其中,所述硅渣中sio2的含量为50-80重量%,al2o3的含量为5-20重量%。

优选地,步骤1)中,所述硅渣与氢氧化钠溶液的质量比为1:(3-6),所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10%-20%。

优选地,步骤2)中,所述脱硅反应温度为60-120℃,脱硅反应时间为0.5-2h;

本发明第三方面提供了一种高铝粉煤灰制备高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

a)将高铝粉煤灰与酸溶液接触进行酸法提铝,制得氧化铝和硅渣;

b)将所述硅渣通过本发明中所述硅渣制备高模数水玻璃联产方沸石的方法来制备高模数水玻璃联产方沸石。

本发明第四方面提供了利用本发明所述方法制备得到的高模数水玻璃和方沸石。

通过上述技术方案,本发明实现了硅渣制备高模数水玻璃联产方沸石,并且实现了硅渣的充分利用,其利用率达到100%,同时也提供了一种高模数水玻璃联产方沸石的简单工艺,所制得的高模数水玻璃的模数达到3.5,水玻璃中na2o含量能够满足工业液体水玻璃的标准,同时制得的方沸石粒度为4-10μm,可以满足各种方沸石应用的粒径要求。

本发明的其它特点和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明的硅渣制高模数水玻璃联产方沸石的流程示意图;

图2是本发明实施例6制备的方沸石的xrd谱图;

图3是本发明实施例6制备的方沸石的sem图像。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和理解本发明,并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明第一方面提供一种高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

i)将低模数水玻璃溶液与硅渣混合进行水热反应,然后进行固液分离,制得高模数水玻璃溶液和滤渣;

ii)将所述滤渣进行洗涤和干燥,制得方沸石;

其中,所述硅渣中sio2的含量为50-80重量%,al2o3的含量为5-20重量%。

优选地,所述硅渣中sio2的含量为70-80重量%,al2o3的含量为8-15重量%。

优选地,满足上述所述硅、铝含量的残渣可以为选自粉煤灰、煤矸石和高岭土提铝后的硅渣中的至少一种。

根据本发明,优选地,所述硅渣中含有物相为非晶态的sio2。其中,所述非晶态的sio2是指本发明中所述sio2主要是以物相为非晶态的sio2存在。

本发明中,优选地,步骤i)所述低模数水玻璃的模数为0.5-1.5,所述低模数水玻璃可以利用本发明所述方法制备,也可以商购获得。

本发明中,通过水热反应制备高模数水玻璃,步骤i)中,所述水热反应温度可以为120-200℃,水热反应时间可以为1-6h,水热反应压力可以为0.2-2.0mpa;为进一步提高所制备得到的高模数水玻璃的模数,优选地,所述水热反应温度可以为150-180℃,水热反应时间可以为2.5-5h,水热反应压力可以为0.8-1.3mpa。

优选地,步骤i)中,所述低模数水玻璃与硅渣的质量比为1:(2.5-5.0)。

具体地,所述水热反应过程可以为将本发明所述方法制备得到的低模数水玻璃与硅渣按质量比为1:(2.5-5.0)均匀混合,然后打入水热反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度为120-200℃,反应压力为0.2-2.0mpa,持续反应1-6h,待反应结束后,取出浆液,过滤得到滤液和第二滤渣,滤液即为模数为2.5-3.5的高模数水玻璃,其中,所述高模数水玻璃的模数及na2o含量按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测定;第二滤渣经洗涤、干燥,即得粒度为4~10μm的方沸石。

具体地,所述洗涤过程可以采用50-100℃的水进行洗涤2-6次,其中水的用量为过滤所形成的滤渣重量的3-6倍;所述干燥过程可以采用80-100℃下干燥3-10h。

本发明第二方面提供了一种硅渣制备高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

1)将硅渣与氢氧化钠溶液混合,制得混合浆液;

2)将所述浆液进行脱硅反应,然后进行固液分离,制得低模数水玻璃溶液和第一滤渣;

3)将所述低模数水玻璃溶液按照本发明所述高模数水玻璃联产方沸石的方法制得高模数水玻璃溶液和方沸石;

其中,所述硅渣中sio2的含量为50-80重量%,al2o3的含量为5-20重量%。

优选地,所述硅渣中sio2的含量为70-80重量%,al2o3的含量为8-15重量%。

根据本发明,为制得低模数水玻璃,优选地,步骤1)中,所述硅渣与氢氧化钠溶液的质量比为1:(3-6),所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10%-20%。

根据本发明,为制得低模数水玻璃,优选地,步骤2)中,所述脱硅反应温度为60-120℃,脱硅反应时间为0.5-2h;

具体地,所述脱硅反应过程可以为将硅渣与氢氧化钠溶液按质量比为1:(3-6)混合均匀,其中氢氧化钠溶液的质量浓度为10%-20%,然后将混合均匀的浆液打入脱硅反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度为60-120℃,持续反应0.5-2h,待反应结束后,取出浆液,过滤得滤液和第一滤渣,滤液即为模数为0.5-1.5的低模数水玻璃,其中,所述低模数水玻璃的模数按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测定。

根据本发明,以上述方法所制备的水玻璃是低模数水玻璃,其模数为0.5-1.5,可进一步用于制备高模数水玻璃。

本发明第三方面提供一种高铝粉煤灰制备高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

a)将高铝粉煤灰与酸溶液接触进行酸法提铝,制得氧化铝和硅渣;

b)将所述硅渣通过本发明中硅渣制备高模数水玻璃联产方沸石的方法来制备高模数水玻璃联产方沸石。

根据本发明的一种优选的实施方式,所述硅渣可以来自高铝粉煤灰酸法提铝的残渣,其中,酸法提铝过程可以为采用硫酸或盐酸将高铝粉煤灰进行酸溶提取氧化铝,硅渣经过酸浸之后,其sio2活性很高。为提高氧化铝的提取效率,优选采用盐酸提取高铝粉煤灰中的氧化铝。具体地,所述硅渣的制备过程可以为,首先将高铝粉煤灰采用粉碎性研磨机进行研磨,研磨后颗粒粒径范围在100-200目,加水制成固含量为25-35%的浆料,使用立环磁选机,在磁场强度为1.2-1.8万gs下磁选2-4遍,经板框压滤机压滤后得到固含量35-45重量%的滤饼;向滤饼中加入浓度为20-26重量%的盐酸进行酸溶反应,盐酸中的hcl与高铝粉煤灰中的氧化铝的摩尔比为2.5-3.5:1,反应温度100-180℃,反应压力0.3-1.0mpa,反应时间1.2-3h后,抽滤,滤饼用高铝粉煤灰与水的固液比为0.5-2:1的水洗涤,过滤得到硅渣。

其中,所述高铝粉煤灰来自内蒙古某电厂湿排粉煤灰,主要成分为al2o352重量%,sio237重量%。

本发明提供的高铝粉煤灰制备高模数水玻璃联产方沸石的方法可以提高高铝粉煤灰的利用效率。其中,步骤a)可以生产氧化铝,产生的硅渣可以利用步骤b)制备高模数水玻璃同时联产方沸石。

本发明第四方面提供了利用本发明所述方法制备得到的高模数水玻璃和方沸石。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例中,水玻璃模数通过《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测定;方沸石粒度采用激光粒度仪测定;

高铝粉煤灰来自内蒙古电厂湿排粉煤灰,主要成分为al2o352重量%,sio237重量%;

煤矸石采自内蒙古地区,主要成分为al2o331重量%,sio260重量%;

高岭石采自石内蒙古地区,主要成分为al2o337重量%,sio242重量%;

通过xrd测定制得的方沸石中主要的物相组成;

通过sem观察制得的方沸石的形貌特征;

以下实施例中,水玻璃的收率计算方法为:(水玻璃中sio2重量%×水玻璃体积×密度)/(硅渣重量×硅渣sio2重量%)。

制备例1

将高铝粉煤灰采用粉碎性研磨机进行研磨,研磨后颗粒粒径范围在100-200目,加水制成固含量为30重量%的浆料,使用立环磁选机,在磁场强度为1.5万gs下磁选3遍,经板框压滤机压滤后得到固含量42重量%的滤饼;向滤饼中加入浓度为31重量%的盐酸进行酸溶反应,盐酸中的hcl与高铝粉煤灰中的氧化铝的摩尔比为3:1,反应温度150℃,反应压力0.7mpa,反应时间1.8h后,抽滤,滤饼用高铝粉煤灰与水的固液比为1.3:1的水洗涤,过滤得到硅渣。

制备得到的硅渣中sio2的含量为70重量%,al2o3的含量为15重量%。

制备例2

将煤矸石破碎为5-10mm的颗粒,采用回转窑对煤矸石颗粒进行活化,活化温度为850℃,经活化后的煤矸石颗粒采用粉碎性研磨机进行研磨,研磨后颗粒粒径范围在100-200目,加水制成固含量为30重量%的浆料,使用立环磁选机,在磁场强度为1.5万gs下磁选3遍,经板框压滤机压滤后得到固含量42重量%的滤饼;向滤饼中加入浓度为26重量%的盐酸进行酸溶反应,盐酸中的hcl与煤矸石中的氧化铝的摩尔比为3:1,反应温度140℃,反应压力0.6mpa,反应时间1.5h后,抽滤,滤饼用高铝粉煤灰与水的固液比为1.3:1的水洗涤,过滤得到硅渣。

制备得到的硅渣中sio2的含量为76%重量%,al2o3的含量为9重量%。

制备例3

将高岭石破碎为5-10mm的颗粒,采用回转窑对煤矸石颗粒进行活化,活化温度为900℃,经活化后的煤矸石颗粒采用粉碎性研磨机进行研磨,研磨后颗粒粒径范围在100-200目,向高岭石粉碎颗粒中加入浓度为28重量%的盐酸进行酸溶反应,盐酸中的hcl与高岭石中的氧化铝的摩尔比为3:1,反应温度150℃,反应压力0.7mpa,反应时间1.5h后,抽滤,滤饼用高铝粉煤灰与水的固液比为1.3:1的水洗涤,过滤得到硅渣。

制备得到的硅渣中sio2的含量为80重量%,al2o3的含量为8重量%。

实施例1-5用以说明低模数水玻璃的制备。

实施例1

将制备例1得到的硅渣与质量浓度为15%的氢氧化钠溶液按质量比为1:4.5均匀混合,制得混合浆料,然后将混合浆料打入脱硅反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度,使浆料在100℃下反应1.2h,待反应结束后,取出浆液,经过滤,滤液即为低模数水玻璃,按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数为1.1。

实施例2

将制备例1得到的硅渣与质量浓度为10%的氢氧化钠溶液按质量比为1:3均匀混合,制得混合浆料,然后将混合浆料打入脱硅反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度,使浆料在60℃下反应2h,待反应结束后,取出浆液,经过滤,滤液即为低模数水玻璃,按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数为0.9。

实施例3

将制备例1得到的硅渣与质量浓度为20%的氢氧化钠溶液按质量比为1:6均匀混合,制得混合浆料,然后将混合浆料打入脱硅反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度,使浆料在120℃下反应0.5h,待反应结束后,取出浆液,经过滤,滤液即为低模数水玻璃,按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数为1.5。

实施例4

按照实施例1的方法,不同的是:采用制备例2得到的硅渣制备低模数水玻璃,按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数为1.2。

实施例5

按照实施例1的方法,不同的是:采用制备例3得到的硅渣,低模数水玻璃,按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数为1.4。

对比例1

按照实施例1的方法,其不同之处在于硅渣与氢氧化钠的质量比为2:1,结果由于浆液太粘稠,反应效率低,经过滤所得到的水玻璃模数仅为0.4。

实施例6-14用以说明高模数水玻璃及方沸石的制备。

实施例6

将实施例1得到的低模数水玻璃与制备例1得到的硅渣按质量比为1:3均匀混合,然后打入水热反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度为150℃,反应压力为1.3mpa,持续反应5h,待反应结束后,取出浆液,经过滤,滤液即为高模数水玻璃。按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数及水玻璃中na2o的含量,结果见表1;

滤渣采用80℃的水洗涤4次,其中水的用量为过滤所形成的滤渣重量的4.5倍,洗涤后置于90℃条件下干燥7h,即得方沸石。采用激光粒度仪测量所制得的方沸石的粒度,结果见表1。

实施例7

将实施例2得到的低模数水玻璃与制备例1得到的硅渣按质量比为1:4均匀混合,然后打入水热反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度为180℃,反应压力为0.8mpa,持续反应2.5h,待反应结束后,取出浆液,经过滤,滤液即为高模数水玻璃。按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数及水玻璃中na2o的含量,结果见表1;

滤渣采用60℃的水洗涤3次,其中水的用量为过滤所形成的滤渣重量的3倍,洗涤后置于100℃条件下干燥5h,即得方沸石。采用激光粒度仪测量所制得的方沸石的粒度,结果见表1。

实施例8

将实施例3得到的低模数水玻璃与制备例1得到的硅渣按质量比为1:5均匀混合,然后打入水热反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度为165℃,反应压力为1.1mpa,持续反应3.5h,待反应结束后,取出浆液,经过滤,滤液即为高模数水玻璃。按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数及水玻璃中na2o的含量,结果见表1;

滤渣采用100℃的水洗涤2次,其中水的用量为过滤所形成的滤渣重量的5倍,洗涤后置于80℃条件下干燥9h,即得方沸石。采用激光粒度仪测量所制得的方沸石的粒度,结果见表1。

实施例9

按照实施例6的方法,不同的是:水热反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度为120℃,反应压力为2.0mpa,持续反应6h。结果见表1。

实施例10

按照实施例6的方法,不同的是:水热反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度为200℃,反应压力为0.2mpa,持续反应1.2h。结果见表1。

实施例11

按照实施例6的方法,不同的是所述低模数水玻璃通过商购获得模数为1.2。结果见表1。

实施例12

按照实施例6的方法,不同的是:将实施例1得到的低模数水玻璃与制备例1得到的硅渣按质量比为1:6.5均匀混合,然后打入水热反应釜中。结果见表1。

实施例13

按照实施例6的方法,不同的是:将实施例1得到的低模数水玻璃与制备例1得到的硅渣按质量比为1:1.2均匀混合,然后打入水热反应釜中。结果见表1。

实施例14

按照实施例6的方法:不同的是采用实施例4得到的低模数水玻璃与制备例2得到的硅渣按质量比为1:3均匀混合。结果见表1。

实施例15

按照实施例6的方法:不同的是采用实施例5得到的低模数水玻璃与制备例3得到的硅渣按质量比为1:3均匀混合。结果见表1。

对比例2

将制备例1得到的硅渣与质量浓度为15%的氢氧化钠溶液按质量比为1:4.5均匀混合,制得混合浆料,然后将混合浆料打入脱硅反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度,使浆料在100℃下反应1.2h,待反应结束后,将浆料全部打入水热反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度为150℃,反应压力为1.3mpa,持续反应5h,待反应结束后,取出浆液,经过滤,按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数,结果见表1;

滤渣采用80℃的水洗涤4次,其中水的用量为过滤所形成的滤渣重量的4.5倍,洗涤后置于90℃条件下干燥7h,即得方沸石。采用激光粒度仪测量所制得的方沸石的粒度,结果见表1。

对比例3

将普通粉煤灰(al2o331重量%,sio262重量%)与质量浓度为15%的氢氧化钠溶液按质量比为1:4均匀混合,制得混合浆料,然后将混合浆料打入脱硅反应釜中,通过蒸汽加热控制反应温度,使浆料在100℃下反应2h,待反应结束后取出浆液,经过滤,按照《gb/t4209-2008工业硅酸钠》测量所制得的水玻璃的模数。结果见表1。

表1

通过表1的结果可以看出,本发明描述的方法可以通过液相法制备得到高模数的水玻璃产品,水玻璃的模数能够达到3.5,水玻璃中na2o含量能够满足工业液体水玻璃的标准,同时水玻璃的收率达到69%,并且副产方沸石产品,实现了硅渣的全部利用,降低了制备高模数水玻璃的能耗,并且得到了高附加值的产品。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。


技术特征:

1.一种高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

i)将低模数水玻璃溶液与硅渣混合进行水热反应,然后进行固液分离,制得高模数水玻璃溶液和滤渣;

ii)将所述滤渣进行洗涤和干燥,制得方沸石;

其中,所述硅渣中sio2的含量为50-80重量%,al2o3的含量为5-20重量%。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤i)中,所述水热反应温度为120-200℃,水热反应时间为1-6h,水热反应压力为0.2-2.0mpa;

优选地,水热反应温度为150-180℃,水热反应时间为2.5-5h,水热反应压力为0.8-1.3mpa。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤i)中,所述硅渣中sio2的含量为70-80重量%,al2o3的含量为8-15重量%;

优选地,所述硅渣选自粉煤灰、煤矸石和高岭石提铝后的硅渣中的至少一种;

优选地,所述硅渣中含有物相为非晶态的sio2。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,步骤i)中,所述低模数水玻璃与硅渣的质量比为1:(2.5-5.0)。

5.一种硅渣制备高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

1)将硅渣与氢氧化钠溶液混合,制得混合浆液;

2)将所述浆液进行脱硅反应,然后进行固液分离,制得低模数水玻璃溶液和第一滤渣;

3)将所述低模数水玻璃溶液按照权利要求1-4中任意一项所述的高模数水玻璃联产方沸石的方法制得高模数水玻璃溶液和方沸石;

其中,所述硅渣中sio2的含量为50-80重量%,al2o3的含量为5-20重量%。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤1)中,所述硅渣与氢氧化钠溶液的质量比为1:(3-6),所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10%-20%。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤2)中,所述脱硅反应温度为60-120℃,脱硅反应时间为0.5-2h。

8.一种高铝粉煤灰制备高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

a)将高铝粉煤灰与酸溶液接触进行酸法提铝,制得氧化铝和硅渣;

b)将所述硅渣通过权利要求5-8任意一项所述方法制备高模数水玻璃联产方沸石。

9.根据权利要求1-8任一项所述方法制备得到的高模数水玻璃和方沸石。

技术总结
本发明涉及硅、铝矿物残渣利用领域,公开了一种高模数水玻璃联产方沸石的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:I)将低模数水玻璃溶液与硅渣混合进行水热反应,然后进行固液分离,制得高模数水玻璃溶液和滤渣;II)将所述滤渣进行洗涤和干燥,制得方沸石;其中,所述硅渣中SiO2的含量为50‑80重量%,Al2O3的含量为10‑20重量%。利用该方法制得的水玻璃模数高,水玻璃中Na2O含量能够满足工业液体硅酸钠的要求,同时制备得到了方沸石,实现了硅渣的充分利用,整体上提高了资源利用率。

技术研发人员:肖永丰;陈爱国;刘汇东;王晓欢
受保护的技术使用者:国家能源投资集团有限责任公司;北京低碳清洁能源研究所
技术研发日:2018.11.29
技术公布日:2020.06.05

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