专利名称：高铝煤矸石、粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高铝煤矸石、高铝粉煤灰提取氧化铝的领域，具体讲是涉及一种高铝煤矸石和高铝粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺。
背景技术：
我国煤炭和电力工业生产中排放了大量的固体废物，其中高铝煤矸石、高铝粉煤灰占有很大的比例。这些废弃物的堆放不仅影响地表景观，而且对环境造成严重危害。目前，利用高铝粉煤灰、高铝煤矸石制备氧化铝已成为此类固体废物资源化利用的热点之一。现有的制备技术要么只是简单地制取其中的氧化铝，而将物料中的其他组分直接废弃、要么将其他成分制成低附加值的水泥等产品，比如申请号为91110937. 4、94113062. 2、 02107204. 3,02116060. 0,200810051316. 8,200810183520. 5 和 200810034212. 6 的专利技术就是这样；再么就是虽然在制备氧化铝的同时将其中的SiO2组分制成白炭黑等产品，但工艺复杂且流程长、成本高而难以推广，比如申请号为200510088308. 7的发明专利。申请号为200510052016. 8的发明专利“一种煤矸石利用新方法”公开的技术方案是，煅烧煤矸石与氢氧化钠高温高压搅拌反应得到氢氧化铝和硅酸钠的混合溶液，该方法需要高温高压条件，并且消耗大量的氢氧化钠，生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高铝煤矸石、粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，将煤矸石、粉煤灰中的硅部分脱出进入溶液制得硅酸钠溶液，同时得到脱硅产物水合铝硅酸钠，用得到的水合铝硅酸钠来制备氧化铝，可以达到降低能耗、一次性资源消耗、减少硅钙质尾渣排放量的目的。同时，碱溶脱硅的副产品为硅酸钠溶液，可作为制备无机硅化合物产品的原料，从而提高整个工艺的经济效益。为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下高铝煤矸石碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，包括以下步骤高铝煤矸石煅烧活化的步骤将高铝煤矸石在900 1050°C温度下，煅烧2 4h ；碱溶脱硅步骤配置碱液浓度为3 8mol/L，将所述的煅烧过的高铝煤矸石和所述的碱液一起在80 100°C温度下，搅拌反应2 6h ；过滤的步骤反应料浆过滤分离，得到硅酸钠溶液，同时得到水合铝硅酸钠滤饼。优化的，所述的碱溶脱硅步骤中碱溶反应的液固比为2 5。优化的，所述的碱溶脱硅步骤中反应过程的搅拌速率100 300转/分。优化的，在所述的高铝煤矸石煅烧活化的步骤和碱溶脱硅步骤之间还包括煅烧煤矸石磨细的步骤将煅烧煤矸石磨细至-325目> 90%。本发明还提供了高铝粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，包括以下步骤碱溶脱硅步骤配置碱液浓度为3 8mol/L，将高铝粉煤灰和所述的碱液一起在 80 100°C温度下，搅拌反应2 6h ；
过滤的步骤反应料浆过滤分离，得到硅酸钠溶液，同时得到水合铝硅酸钠滤锐。优化的，所述的碱溶脱硅步骤中碱溶反应的液固比为2 5。优化的，所述的碱溶脱硅步骤中反应过程的搅拌速率50 300转/分。优化的，在碱溶脱硅步骤之前还包括高铝粉煤灰磨细的步骤将高铝粉煤灰磨细至-325 目> 90%。本发明的有益效果如下本发明的高铝煤矸石、高铝粉煤灰的碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，将部分氧化硅溶解进入溶液，一方面，提高了物料的铝硅比，所得水合铝硅酸钠滤饼作为生产氧化铝的原料，可减少生产过程中的配碱量和硅钙尾渣的排放量，降低反应过程的能耗。另一方面，所得硅酸钠溶液可以用来生产高附加值的无机硅化合物产品，从而提高整个工艺的经济效益，改善整个工艺的技术经济可行性。
图1为本发明的高铝煤矸石碱溶预脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺流程图；图2为利用高铝煤矸石制备的水合铝硅酸钠的X射线粉末衍射图；图3为利用高铝粉煤灰制备的水合铝硅酸钠的X射线粉末衍射图。
具体实施例方式下面结合实施例进一步说明本发明的工艺。实施例1实验原料某地高铝煤矸石表1高铝煤矸石试样的化学成分分析结果(wB% )
权利要求
1.高铝煤矸石碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，其特征在于包含以下步骤 高铝煤矸石煅烧活化的步骤将高铝煤矸石在900 1050°C温度下，煅烧2 4h ； 碱浸脱硅步骤配置碱液浓度为3 8mol/L，将所述的煅烧过的高铝煤矸石和所述的碱液一起在80 100°C温度下，搅拌反应2 Mi ；过滤的步骤反应料浆过滤分离，得到硅酸钠溶液，同时得到水合铝硅酸钠滤饼。
2.根据权利要求1所述的高铝煤矸石碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，其特征在于所述的碱溶脱硅步骤中碱溶反应的液固比为2 5。
3.根据权利要求1所述的高铝煤矸石碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，其特征在于所述的碱溶脱硅步骤中反应过程的搅拌速率50 300转/分。
4.根据权利要求1所述的高铝煤矸石碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，其特征在于在所述的高铝煤矸石煅烧活化的步骤和碱溶脱硅步骤之间还包括煅烧煤矸石磨细的步骤将煅烧煤矸石磨细至-325目> 90%。
5.高铝粉煤灰的碱溶预脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，其特征在于包含以下步骤 碱溶脱硅步骤配置碱液浓度为3 8mol/L，将高铝粉煤灰和所述的碱液一起在80 100°C温度下，搅拌反应2 6h ；过滤的步骤反应料浆过滤分离，得到硅酸钠溶液，同时得到水合铝硅酸钠滤饼。
6.根据权利要求5所述的高铝粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，其特征在于所述的碱溶脱硅步骤中碱溶反应的液固比为2 5。
7.根据权利要求5所述的高铝粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，其特征在于所述的碱溶脱硅步骤中反应过程的搅拌速率50 300转/分。
8.根据权利要求5所述的高铝粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，其特征在于在碱溶脱硅步骤之前还包括高铝粉煤灰磨细的步骤将高铝粉煤灰磨细至-325目> 90%。
全文摘要
本发明公开了一种高铝煤矸石、粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺，包括高铝煤矸石碱溶脱硅的工艺和高铝粉煤灰的碱溶脱硅工艺。高铝煤矸石经煅烧活化，然后用碱液浸出，固液分离，滤液为硅酸钠溶液，可用于制备无机硅化合物；滤饼为水合铝硅酸钠物料，用作生产氧化铝的原料。高铝粉煤灰本身即在高温下形成，可免去煅烧活化工序，可直接碱溶脱硅。本发明的特征在于工艺过程简单，所得水合铝硅酸钠物料作为生产氧化铝的原料，具有较高的铝硅质量比和较高的氧化钠的质量分数，可显著减少高铝煤矸石或高铝粉煤灰制备氧化铝过程中的配碱量和硅钙质尾渣的排放量，提高高铝煤矸石或高铝粉煤灰制备氧化铝工艺过程的经济效益。
文档编号C01B33/26GK102167338SQ20101011478
公开日2011年8月31日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者苏双青, 邹丹, 马鸿文 申请人:昊青薪材(北京)技术有限公司