一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法

本发明涉及粉煤灰的高值化利用，更具体地说，它涉及一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法。

背景技术：

1、超细硅酸铝钠是一种白度极高，粒径分布均匀，易分散，具备极好的稳定性能的粉体材料。广泛应用在乳胶漆中，可部分替代钛白粉，并可提高颜料的遮盖力和着色力，增加颜料的分散性能和稳定性能，且具有辅助增稠的作用；提高涂料的耐擦性及流平性，减少涂料开裂；在装饰性涂料或底漆中，可部分代替白色颜料，提高颜料的遮盖力和填充能力，表干更快，实干更充分，漆膜更耐磨；改善涂料的流平性，给高光泽表面漆提供良好基材；另外还应用在油墨、纺织印花胶浆、造纸和纸张中的填料，增加纸张表面的吸附性能，并能替代部分颜料，增加白度，降低成本；在胶粘剂和硅橡胶中，可作为功能型填料，主要作用是补强，增加机械强度，同时增加稠度，并提高触变性从而改善施工。

2、粉煤灰中一般都含有硅、铝、铁等元素。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害，但粉煤灰可资源化利用，如作为混凝土的掺合料等。以贵州六盘水的粉煤灰为例，其中的含铁量高，其铁、铝的分离是困扰粉煤灰高值化利用的一大难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法，能够有效分离含铁量高的粉煤灰中的铝、铁，能够高值化利用粉煤灰，其分离方法简单易操作，分离效果好，操作过程中所用材料为基础化工原料，工艺流程简单。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法，包括焙烧粉煤灰和氢氧化钙混合物、提取粉煤灰中的硅、铝，制备超细硅酸铝钠，提取粉煤灰中的铁得到氯化铁溶液或硫酸铁溶液四个步骤。

3、本发明进一步设置为：

4、所述焙烧粉煤灰和氢氧化钙混合物具体操作如下：称取10g黑色粉煤灰和2g氢氧化钙，混合均匀，在800℃下焙烧2小时得到灰白色粉末。

5、本发明进一步设置为：

6、所述提取硅、铝具体操作如下：将得到的灰白色粉末冷却后，加去离子水200ml和3mol/l氢氧化钠溶液50ml，在高压反应釜中100℃下搅拌浸取10小时，得到悬浊液。

7、本发明进一步设置为：

8、所述提取超细硅酸铝钠具体操作如下：将悬浊液离心分离，所得上层清液加酸调ph值为10，经陈化、离心分离、洗涤、干燥后得超细硅酸铝钠。

9、本发明进一步设置为：

10、所述提取金属铁具体操作如下：向悬浊液离心处理所得沉淀物中加3mol/l盐酸溶液50ml，同时加去离子水200ml，常温下搅拌浸取10小时，离心分离，上层溶液即为氯化铁溶液。

11、本发明进一步设置为：所述3mol/l盐酸溶液可替换为3mol/l硫酸溶液，上层溶液得硫酸铁溶液。

12、综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明所涉及的方法能够有效分离含铁量高的粉煤灰中的铝、铁，能够高值化利用粉煤灰，其分离方法简单易操作，分离效果好，操作过程中所用材料简单易得，工艺流程简单。

技术特征：

1.一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法，其特征是：

2.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法，其特征是：所述焙烧粉煤灰和氢氧化钙混合物具体操作为，称取粉煤灰和氢氧化钙，混合均匀，焙烧，得到灰白色粉末。

3.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法，其特征是：所述制备超细硅酸铝具体操作如下：

4.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法，其特征是：

5.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法，其特征是：

6.根据权利要求5所述的一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法，其特征是：所述盐酸溶液可更换为硫酸溶液，得到的上层溶液为硫酸铁溶液。

技术总结
本发明公开了一种以粉煤灰为原料制备超细硅酸铝钠的方法，涉及粉煤灰再利用技术领域，其技术方案要点是：本发明以高铁型粉煤灰为原料，采用氢氧化钙为助剂和粉煤灰一起高温焙烧活化后，首先使用碱法浸取，然后离心分离，离心分离所得上层液经干燥和水洗后得到了超细硅酸铝钠，将离心分离所得沉淀进行酸浸，得到了氯化铁溶液或硫酸铁溶液。本发明采用氢氧化钙助剂活化粉煤灰，成本低廉，其工艺简单易操作，为高铁型粉煤灰的高值化利用开辟了新的途径。

技术研发人员：李济澜
受保护的技术使用者：六盘水师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14