一种利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的方法

文档序号:370595
专利名称:一种利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的方法
技术领域
本发明涉及环境矿物与材料、化工技术领域,特别是利用高铝粉 煤灰预脱硅制备硅钙肥的方法。
背景技术
硅是植物生长必需的营养成分。粉煤灰中二氧化硅含量在37 65%左右,是生产硅肥的很好原料。硅肥中有效硅含量(以Si02计) 要求>20%,但是粉煤灰中活性二氧化硅只有1 2%,要成为硅肥, 必须将其可溶性硅含量提高15 20倍。目前我国利用粉煤灰生产硅肥 的研究比较多。硅肥主要有枸溶性硅肥和水溶性硅肥。枸溶性硅肥主 要成分为硅酸钙,水溶性硅肥主要成分为偏硅酸钠。
现有技术中,利用粉煤制备灰硅钙肥的生产有两种方法 一种是 煤粉与石灰石粉在炉膛内混烧,得到增钙灰和增钙液态渣;另一种是 粉煤灰与生石灰按一定比例混合均匀,在高温和特定条件下焙烧,粉 煤灰中的二氧化硅与氧化钙发生固相反应生成枸溶性的硅药肥。以上
方法存在煅烧时间长、煅烧温度高,能耗高,成本较高的问题。专利 号为ZL200310105447.7的中国专利"一种硅肥的生产方法",是以煤 矸石或粉煤灰和造纸黑液为原料生产水溶性硅肥。利用造纸黑液蓄积 的能量,在催化剂存在的条件下,于600 800度温度条件下将粉煤灰 活化,制成高效硅肥。这种方法消耗造纸黑液量比较大,lt粉煤灰或煤矸石,要消耗造纸黑液l 40t,得到l 3t硅肥,存在物耗量大、能
耗大、成本高的问题。

发明内容
为了克服上述现有技术中存在的不足,本发明的目的是提供一种 利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的方法。它是利用高铝粉煤灰和碱 反应,溶出粉煤灰中的非晶态二氧化硅,用来制备硅钙肥,具有工艺 简单,物耗小,能耗小,成本低的特点。
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案以如下方式实现 一种利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的方法,其歩骤为
① 将原料高铝粉煤灰加入氢氧化钠溶液中进行碱溶反应;
② 对碱溶反应生成的硅酸钠溶液进行过滤分离,滤饼脱硅粉 煤灰作为提取氧化铝的配料;
③ 向过滤分离后的硅酸钠溶液中加石灰乳沉淀反应并过滤分 离,滤饼为硅酸钙,滤液为氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液返回步骤① 循环使用;
④ 对滤饼硅酸钙进行干燥、磨细,制得硅钙肥产品。 在上述制备硅钙肥的方法中,所述高铝粉煤灰中Al203的含量^40
%, Si02的含量》35X,氢氧化钠溶液的浓度为12~20%,高铝粉煤灰 与氢氧化钠的质量比为1 : 0. 4 0. 5。
在上述制备硅钙肥的方法中,所述高铝粉煤灰碱溶反应的温度为 110 140°C,反应时间为1. 5 2.5小时,并持续搅拌。
在上述制备硅钙肥的方法中,所述硅酸钠溶液中石灰乳的加入量按摩尔比Ca0/Si02二广2计。
在上述制备硅钙肥的方法中,所述制备硅酸钙的反应温度为 2(T90。C,反应时间为20 60min,并持续搅拌。
在上述制备硅钙肥的方法中,所述对硅酸钙磨细时,向硅酸钙中 掺入重量为硅酸钙0 30%的添加剂。添加剂为氧化镁、氧化铁、氧化 锰、氧化磷化工产品或含以上氧化物的废渣高炉渣、炼钢炉渣、锰铁 渣、黄磷炉渣,添加剂可以单独掺入,也可以多种混合掺入。
与现有技术比较,本发明的优点在于
(1) 工艺简单,反应温度属常压低温,大大降低能耗。
(2) 脱硅液过滤分离后,具有一定温度,可直接加石灰乳反应, 不需要采取加热措施,减少能耗。
(3) 原料主要为固体废弃物粉煤灰和工业废渣,而且氢氧化钠 可循环使用,大大降低生产成本;
(4) 碱溶后的粉煤灰铝硅比大大提高,可作为提取氧化铝原料, 实现废物高品质利用。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。


附图为本发明的生产工艺流程图。
具体实施例方式
参看附图,本发明实施例一
① 选用含Al20348.5%、 Si0237.8X的高铝粉煤灰为原料,将 高铝粉煤灰和20%的NaOH溶液加入反应釜中,氢氧化钠与粉煤灰的质量比为0.5 : 1。高铝粉煤灰中的非晶态的二氧化硅和NaOH溶液 在反应釜温度为12(TC的条件下进行碱溶反应,反应时间为2.5小时。 反应过程中连续搅拌,防止生成的硅酸钠溶液局部浓度过大而发生凝 结现象。
② 从反应釜中出料、过滤并90。C热水洗涤,得到滤液硅酸钠 溶液,滤饼脱硅灰用于提取氧化铝。
③ 在滤液中加入配制好的石灰乳,石灰乳中生石灰的量按 CaO/SiOfl计。持续搅拌,反应30min后过滤分离,滤液NaOH溶 液返回到工序①配料。
④ 滤饼洗涤,并在12(TC下干燥。然后用粉磨机磨为100目 细粉,制得硅钙肥,其中有效Si02含量为大于25。/。, CaO含量大于 30%。
本发明实施例二
制备硅酸钙步骤同实施例1相同,仅是在干燥后的硅酸f丐加入
30%的水淬高炉渣, 一起用粉磨机磨为100目细粉,制得硅药肥,其 中有效Si02含量大于25%, CaO+MgO含量大于35%。
权利要求
1、一种利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的方法,其步骤为①将原料高铝粉煤灰加入氢氧化钠溶液中进行碱溶反应;②对碱溶反应生成的硅酸钠溶液进行过滤分离,滤饼脱硅粉煤灰作为提取氧化铝的配料;③向过滤分离后的硅酸钠溶液中加石灰乳沉淀反应并过滤分离,滤饼为硅酸钙,滤液为氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液返回步骤①循环使用;④对滤饼硅酸钙进行干燥、磨细,制得硅钙肥产品。
2、 按照权利要求1所述的利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的 方法,其特征在于,所述高铝粉煤灰中八1203的含量>40%, SiCb的 含量》35%,氢氧化钠溶液的浓度为12 20%,高铝粉煤灰与氢氧化 钠的质量比为1 : 0.4 0.5。
3、 按照权利要求1或2所述的利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙 肥的方法,其特征在于,所述高铝粉煤灰碱溶反应的温度为110 140°C,反应时间为1.5 2.5小时,并持续搅拌。
4、 按照权利要求3所述的利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的 方法,其特征在于,所述硅酸钠溶液中石灰乳的加入量按摩尔比 CaO/SiO广l 2计。
5、 按照权利要求4或所述的利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅*丐肥 的方法,其特征在于,所述制备硅酸钙的反应温度为20 90°C,反应时间为20 60min,并持续搅拌。
6、按照权利要求5所述的利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的 方法,其特征在于,所述对硅酸钙磨细时,向硅酸钙中掺入重量为硅 酸钙0~30%的添加剂,添加剂为氧化镁、氧化铁、氧化锰、氧化磷化 工产品或含以上氧化物的废渣高炉渣、炼钢炉渣、锰铁渣、黄磷炉渣, 添加剂可以单独掺入,也可以多种混合掺入。
全文摘要
一种利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的方法,涉及环境矿物与材料、化工技术领域。本发明步骤为①将原料高铝粉煤灰加入氢氧化钠溶液中进行碱溶反应;②对碱溶反应生成的硅酸钠溶液进行过滤分离,滤饼脱硅粉煤灰作为提取氧化铝的配料;③向过滤分离后的硅酸钠溶液中加石灰乳沉淀反应并过滤分离,滤饼为硅酸钙,滤液为氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液返回步骤①循环使用;④对滤饼硅酸钙进行干燥、磨细,制得硅钙肥产品。本发明是利用高铝粉煤灰和碱反应,溶出粉煤灰中的非晶态二氧化硅,用来制备硅钙肥,具有工艺简单,物耗小,能耗小,成本低的特点。
文档编号C05D3/00GK101591197SQ200810112620
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月26日 优先权日2008年5月26日
发明者刘惠永, 孙俊民, 张战军, 张晓云, 曹慧芳, 王彦武 申请人:同方环境股份有限公司
再多了解一些
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1