一种硫化钠渣制备多孔玻璃的方法与流程

文档序号:17477891发布日期:2019-04-20 06:14阅读:592来源:国知局

本发明涉及工业废渣的资源化利用领域,具体涉及硫化钠渣资源利用,用于制备多孔玻璃的方法。



背景技术:

煤粉高温还原硫酸钠是目前国内生产硫化钠的主要方法,它是以普通高灰分煤高温还原硫酸钠(多用90%风化硝)先得到硫化钠“黑灰”,然后再通过溶浸、沉降、洗涤、蒸发等一系列后续处理得到硫化钠含量为60%的产品[赵秀萍,荆小兵,苏刚.超低灰纯煤还原硫酸钠一步法制备硫化钠研究[j].盐业与化工,2015,44(12):36-40]。在硫化钠生产过程中,沉淀过滤得到的渣为硫化钠渣,该渣主要为含硫、钠、硅、铝、钙、铁、碳等元素的物质,具有强碱性,目前的处理方法为修建堆场,进行堆存处理。堆存处理占用耕地、还存在潜在的环境风险。

泡沫玻璃是一种内含无数开口或闭口微小气泡,气孔率达60%以上的优质保温隔热和吸音材料。它具有导热系数低、强度高、密度小、吸水率低、防火、吸声、化学稳定性好、抗冻性好、易于加工、无毒环保、寿命长、装饰性强等特点,不仅可以用作高层建筑、管道设备、地下设施的绝热保温材料,还可以广泛地应用于石油、电力、化工、冷藏、船舶、轻工、桥梁、建筑、绿化和国防等领域中,是一种具有广阔应用前景的节能材料[孙莉莉,祁元春.泡沫玻璃的研究进展[j].化学工程与装备,2012,(1):111-113]。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种硫化钠渣制备多孔玻璃的方法,同已有技术方案相比,本方法能节约生产成本,降低能耗,提高效率。能显著提高硫化钠渣的附加值,降低生产成本,节能降耗,具有显著的经济效益和社会效益。

一种硫化钠渣制备多孔玻璃的方法,包括以下步骤:

(1)硫化钠渣预处理:在硫化钠渣中加入水、表面活性剂、碱、氧化剂混合均匀后,过滤得到预处理硫化钠渣;其中,表面活性剂为木质素磺酸、聚羧酸、萘磺酸中的一种,加入量为硫化钠渣质量的0.1-1.0%;氧化剂为双氧水、高锰酸钾、过氧化钙中的一种,加入量为硫化钠渣质量的5-10%;

(2)多孔玻璃制备:在预处理硫化钠渣中加入硅质料、稳泡剂、助溶剂混合均匀后,在1100-1400℃窑炉中熔融30-100分钟,然后将熔化好的玻璃水淬、球磨,得到硫化钠渣玻璃粉;在硫化钠渣玻璃粉中加入造孔剂、发泡剂混合均匀、压制成型后,在800-1000℃发泡10-30分钟得到多孔玻璃。

所述的水加入量为硫化钠渣质量的100-500%。

所述的碱为石灰、电石渣、煅烧白云石中的一种,加入量为硫化钠渣质量的5-10%。

所述的硅质料为赤泥、提铝灰、风积沙中的一种,加入量为硫化钠渣质量的50-100%。

所述的稳泡剂为磷灰石、钠硼解石中的一种,加入量为硫化钠渣质量的5-10%。

所述的助溶剂为锰渣、铅阳极泥、锌浸出渣中的一种,加入量为硫化钠渣质量的5-10%。

所述的造孔剂为水厂活化泥、湖底活化泥中的一种,加入量为硫化钠渣质量的5-10%。

所述的发泡剂为白泥、芒硝石膏、磷石膏中的一种,加入量为硫化钠渣质量的5-10%。

相对于现有技术,本发明具有以下优点:

在硫化钠渣中加入表面活性剂,其吸附在颗粒表面有利于颗粒间的分开,减少水的加入量。

在硫化钠渣中加入碱,碱与渣中的硅铝酸钠反应,生成不溶于水的钙盐或镁盐[如硅酸钙(镁)]沉淀和可溶的铝酸钠,加入碱可以回收硫化钠渣中的钠和铝。

在硫化钠渣中还残留少量的硫化钠,加入碱发生分解反应生成硫化氢从溶液中溢出污染环境。在硫化钠渣中加入氧化剂,将硫化钠中的硫氧化成单质硫或硫酸根留在溶液中,避免其溢出污染环境。

硅在玻璃中为玻璃网络形成剂,加入硅有利于玻璃形成。赤泥为铝矾土提炼铝后产生的含碱废渣,提铝灰为高铝粉煤灰提铝后产生废渣,这两种渣主要含氧化硅,对其循环利用可节约资源、保护环境。风积沙为沙漠中的沙,主要成份为二氧化硅,本专利为风积沙的利用开发了一种新的途径。

稳泡剂为磷灰石、钠硼解石中的一种,可提高熔体粘度,减弱熔体的流动性,延缓气泡壁变薄的速率,降低气泡破裂或合并成连通孔的几率,从而达到稳定气泡结构的目的。

助溶剂为锰渣、铅阳极泥、锌浸出渣中的一种,使玻璃液相在较低温度出现,而物质质点更容易迁移,质点不断重排、收缩、密实化,密度也随之增大,相应的样品变得更为致密,其强度也增大。锰渣为电解锰厂排放的渣,含有锰;铅阳极泥,为电解铅过程中产生的渣,含有锑;锌浸出渣,为炼锌厂焙砂浸出产生的渣,含有锌;这些渣为工业废物,将其循环利用,避免污染环境。

水厂活化泥为:污水处理厂污泥加入微生物进行活化处理后的泥;湖底活化泥为湖底淤泥加入微生物进行活化处理后的泥。污水处理厂污泥和湖底淤泥均为固体废物,加入微生物将其活化,可使泥中的微孔均匀分布;玻璃煅烧后,在玻璃中留下均匀的微孔,提高玻璃强度。微生物为已知微生物,含有异氧菌、腐生性真菌、丝状菌、鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫、轮虫、线虫等(其比例为任意值),这些微生物通过驯化,能在污水处理厂污泥和湖底淤泥中生存。本专利中,在100kg活化泥中,加入微生物的总数约108个。

发泡剂为白泥、芒硝石膏、磷石膏中的一种,白泥为造纸厂产生的废物,芒硝石膏为生产芒硝过程中产生的石膏,磷石膏为磷肥生产过程中产生的石膏,它们在高温时分解产生气体,在玻璃中形成气孔。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

(1)硫化钠渣预处理:在硫化钠渣中加入水、表面活性剂、碱、氧化剂混合均匀后,过滤得到预处理硫化钠渣。下表为预处理硫化钠渣配方编号为1-20的20个实施例。

表1

(2)硫化钠渣玻璃粉制备:在预处理硫化钠渣中加入硅质料、稳泡剂、助溶剂混合均匀后,在1200-1400℃窑炉中熔融30-60分钟,然后将熔化好的玻璃水淬、球磨,得到硫化钠渣玻璃粉。下表为硫化钠渣玻璃粉配方编号为1-20的20个实施例。

表2

(3)多孔玻璃制备:在硫化钠渣玻璃粉加入造孔剂、发泡剂混合均匀、压制成型后,在800-1000℃发泡10-30分钟得到多孔玻璃。下表为多孔玻璃配方、制备编号为1-20的20个实施例。

表3

实施例1-实施例20中,多孔玻璃的强度均大于10mpa,密度均小于0.9g/cm3

本发明的实施例均可实施并能达到发明目的。本发明不限于这些实施例。

当前第1页1 2 
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