i/Ca比为
1.6，这与反应体系中Si/Ca比相同；成型后产品的容重为241kg/m3，压缩强度达到19.554MPa，远大于轻质硅酸钙板强度要求>0.2MPa符合制作轻质保温硬硅钙石的要求。
[0083]将其应用于保温材料中，可使保温材料的导热系数较现有技术降低0.005W/k.m0
[0084]对比例1:
[0085](I)用浓度为5wt %的他20)3溶液按液固比7对脱硅渣在85°C下进行洗涤除杂，以将脱硅渣中夹带的VO43—、Cr042—离子和游离的NaOH等杂质除掉；
[0086](2)将经过洗涤除杂后的脱硅渣与浓度为10的％的他20)3溶液按液固比32置于密闭反应器中，在搅拌速度为170r/min的搅拌条件下于230°C下进行水热合成反应7h，反应体系中控制Ca/Si摩尔比为0.2，控制反应体系的压力为0.8MPa，得到硬硅钙石料浆；
[0087](3)将硬硅钙石料浆进行固液分离，得到的固体在1.5MPa下进行固体成型和在75°C下干燥脱水4h后得到产品。
[0088]在此实验条件下，Ca/Si摩尔比为0.2<0.5，会有碳酸钙相生成，且纤维状硬硅钙石合成不充分。成产品是由杂乱无序的宽叶纤维和少量细丝纤维组成，不符合轻质保温材料硬硅钙石的制备要求。
[0089]对比例2:
[0090](I)用浓度为7wt%的1(尤03溶液按液固比9对脱硅渣在78°C下进行洗涤除杂，以将脱硅渣中夹带的VO43—、CrO/—离子和游离的NaOH等杂质除掉；
[0091](2)将经过洗涤除杂后的脱硅渣与浓度为7?〖％的1(20)3溶液按液固比28置于密闭反应器中，在搅拌速度为160r/min的搅拌条件下于220°C下进行水热合成反应6h，反应体系中控制Ca/Si摩尔比为0.35，控制反应体系的压力为1.6MPa，得到硬硅钙石料浆；
[0092](3)将硬硅钙石料浆进行固液分离，得到的固体在1.1MPa下进行固体成型和在95°C下干燥脱水3h后得到产品。
[0093]在此实验条件下，Ca/Si摩尔比为0.35<0.5，会有碳酸钙相生成，且纤维状硬硅钙石合成不充分。成产品是由杂乱无序的宽叶纤维和少量细丝纤维组成，不符合轻质保温材料硬硅钙石的制备要求。
[0094]对比例3:
[0095](I)用浓度为7wt %的Na2CO3溶液按液固比9对脱硅渣在78°C下进行洗涤除杂，以将脱硅渣中夹带的V043—、Cr042—离子和游离的NaOH等杂质除掉；
[0096](2)将经过洗涤除杂后的脱硅渣与浓度为10的％的他20)3溶液按液固比28置于密闭反应器中，在搅拌速度为1650r/min的搅拌条件下于220°C下进行水热合成反应6h，反应体系中控制Ca/Si摩尔比为2.9，控制反应体系的压力为1.6MPa，得到硬硅钙石料浆；
[0097](3)将硬硅钙石料浆进行固液分离，得到的固体在1.1MPa下进行固体成型和在95°C下干燥脱水3h后得到产品。
[0098]在此实验条件下，Ca/Si摩尔比为2.9>2，可以生成纤维球状的纤维状团聚球，并且生成了一小部分块状Ca⑶3颗粒，其压缩强度达到20.034MPa，虽远大于轻质硅酸钙板强度要求>0.2MPa，但其直接成型硅酸钙板的容重为360kg/m3，容重相对较大，不符合轻质保温材料硬硅钙石的制备要求。
[0099]对比例4:
[0100](I)用浓度为0.5wt%的1(20)3溶液按液固比10对脱硅渣在90°C下进行洗涤除杂，以将脱硅渣中夹带的V043—、Cr042—离子和游离的NaOH等杂质除掉；
[0101](2)将经过洗涤除杂后的脱硅渣与浓度为4?丨％的1(20)3溶液按液固比35置于密闭反应器中，在搅拌速度为180r/min的搅拌条件下于150°C下进行水热合成反应7h，反应体系中控制Ca/Si摩尔比为2.5，控制反应体系的压力为3MPa，得到硬硅钙石料浆；
[0102](3)将硬硅钙石料浆进行固液分离，得到的固体在2MPa下进行固体成型和在105°C下干燥脱水1h后得到产品。
[0103]在此实验条件下，Ca/Si摩尔比为2.9>2，可以生成纤维球状的纤维状团聚球，并且生成了一小部分块状Ca⑶3颗粒，其压缩强度达到19.913MPa，虽远大于轻质硅酸钙板强度要求>0.2MPa，但其直接成型硅酸钙板的容重为330kg/m3，容重相对较大，不符合轻质保温材料硬硅钙石的制备要求。
[0104]对比实施例1-6和对比例1-4的结果可以看出，当Ca/Si摩尔比〈0.5时，会有碳酸钙相生成，且纤维状硬硅钙石合成不充分，但合成产品中已经开始出现硬硅钙石6Ca0.6S1O2.H2O相；当Ca/Si摩尔比>0.2时，脱硅渣经过在Na2CO3溶液水热养晶，可以生成纤维球状的纤维状团聚球，并且生成了大部分块状CaCO3颗粒，虽其压缩强度达到远大于轻质硅酸钙板强度要求>0.2MPa，但其直接成型硅酸钙板的容重相对较大，都不符合制作轻质保温材料硬硅钙石的要求。
[0105]综上所述，本发明实现了脱硅渣的资源化高值利用，避免了危险化工固废的排放对环境造成污染;本发明采用脱硅渣，在控制水热合成体系中Ca/Si摩尔比为0.5?2，碱性溶液浓度为4?12wt%的条件下合成硬娃|丐石产品，其容重可达190?250kg/m3，压缩强度达到17?20MPa，远大于轻质硅酸钙板强度要求>0.2MPa符合制作轻质保温材料硬硅钙石的要求；采用本发明制备得到的硬硅钙石产品可使保温材料的导热系数较现有技术降低0.005?0.01W/k.m。本发明所述方法制备硬娃|丐石的均为廉价原料，从而大大降低硬娃I丐石的生产成本。
[0106]申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种利用脱硅渣制备硬硅钙石的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: (1)将脱硅渣与碱性溶液置于反应器中，在搅拌条件下进行水热合成反应，得到硬硅钙石料浆； (2)将硬硅钙石料浆进行固液分离，得到的固体进行固体成型和干燥脱水后得到硬硅I丐石广品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(I)中对脱硅渣进行除杂后，与碱性溶液置于反应器中。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述除杂为洗涤除杂； 优选地，用碱性溶液对脱硅渣进行洗涤除杂； 优选地，所述碱性溶液为Na2CO3和/SK2CO3溶液； 优选地，所述碱性溶液的浓度为0.5?1wt % ; 优选地，所述碱性溶液与脱硅渣的液固比为2?10; 优选地，所述洗涤除杂的温度为50?90°C。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述碱性溶液为Na2CO3和/或K2CO3溶液； 优选地，步骤(I)所述碱性溶液的浓度为4?12wt%，进一步优选为5?10wt%。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述碱性溶液与脱硅渣的液固比为10?35。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(I)中水热合成反应体系中控制Ca元素与Si元素的摩尔比0.5?2。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(I)中水热合成反应的反应温度为150?250°C; 优选地，步骤(I)中水热合成反应的反应时间为4?7h; 优选地，步骤(I)中搅拌速度为120?180r/min。8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述水热合成反应在密闭条件下进行； 优选地，步骤(I)所述水热合成反应中，反应体系的压力为0.4?3MPa。9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述固体成型过程中成型压力为0.1?2MPa; 优选地，步骤(2)中干燥温度为70?105°C ； 优选地，步骤(2)中干燥时间为I?1h。10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: (1)用浓度为0.5?1wt%的碱性溶液按液固比2?10对脱硅渣在50?90°C下进行洗涤除杂，将经过洗涤除杂后的脱硅渣与浓度为4?12wt %的如(:03和/或K2CO3溶液按液固比10?35置于密闭反应器中，在搅拌速度为120?180r/min的搅拌条件下于150?250°C下进行水热合成反应4?7h，反应体系中控制Ca元素与Si元素的摩尔比0.5?2，控制反应体系的压力为0.4?3MPa，得到硬娃|丐石料楽； (2)将硬硅钙石料浆进行固液分离，得到的固体在0.1?2MPa下进行固体成型和在70?105°C下干燥脱水I?1h后得到硬硅钙石产品。
【专利摘要】本发明提供了一种利用脱硅渣制备硬硅钙石的方法，所述方法包括以下步骤：将脱硅渣与碱性溶液置于反应器中，在搅拌条件下进行水热合成反应，得到硬硅钙石料浆；将硬硅钙石料浆进行固液分离，得到的固体进行固体成型和干燥脱水后得到硬硅钙石产品。本发明可以实现脱硅渣的资源化高值利用，避免了危险化工固废的排放对环境造成污染；大大的降低了生产成本，操作简单，产品性能好。
【IPC分类】C01B33/24
【公开号】CN105523560
【申请号】CN201610099135
【发明人】李兰杰, 王海旭, 王少娜, 杜浩, 陈东辉, 白瑞国
【申请人】河北钢铁股份有限公司承德分公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年2月5日