專利名稱：粉煤灰聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣生產(chǎn)過程中的脫水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活性硅酸鈣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及粉煤灰聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣生產(chǎn)過程中的脫水方法。
背景技術(shù)：
高鋁粉煤灰是近些年來隨著我國西部煤炭資源的開發(fā)以及大型火力發(fā)電廠的建設(shè)出現(xiàn)的一種新的粉煤灰類型，其Al2O3含量通?？蛇_(dá)50%左右。隨著鋁土礦資源的日益短缺，利用高鋁粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁越來越受到人們的重視。在其技術(shù)開發(fā)中，會(huì)聯(lián)產(chǎn)出非晶態(tài)SiO2,并將提取的S^2進(jìn)一步處理成活性硅酸鈣或者其他硅質(zhì)產(chǎn)品，大幅增加了高鋁粉煤灰的利用價(jià)值?；钚怨杷徕}產(chǎn)品要求即扣除結(jié)晶水含量后SiA含量為47% 47. 5%, CaO含量為46% 46. 5%左右，鈣硅摩爾比為1 1. 05,Fe2O3 < 0. 08%,白度> 94。這種硅酸鈣比表面積大，質(zhì)輕，白度高可用作高分子填料、保溫材料、造紙?jiān)霭讋?、水泥添加劑?生產(chǎn)硅酸鈣板、電廠煙氣脫硫及硅鈣肥等多個(gè)領(lǐng)域，需求量很大。從粉煤灰提取氧化鋁的研究中一直存在如何提取其中的硅鈣鹽的問題。傳統(tǒng)的提取氧化鋁的方法主要按添加劑的酸堿性分為酸法、減法和酸堿混合法。酸法生產(chǎn)的Al2O3純度較高，整個(gè)工藝過程中的成渣量少；堿法工藝較為簡單，比較適合于大規(guī)模生產(chǎn)；而酸堿混合法在將粉煤灰中超過90%的Al2O3提出的同時(shí)，也將其中的大部分SiO2提取出來，提出的SiO2K可以制作硅膠，也能進(jìn)一步制備白炭黑。但是，這些方法都沒有合理利用非晶態(tài)SiO2，造成巨大的資源浪費(fèi)。當(dāng)前采用的技術(shù)路線成功的解決了充分提取硅鈣鹽的問題，首先用NaOH溶液脫出粉煤灰玻璃相以進(jìn)一步提高粉煤灰Al/Si比，脫硅液添加石灰乳用來制備活性硅酸鈣并回收NaOH。脫硅后的粉煤灰可采用堿石灰燒結(jié)法制備氧化鋁，最后的殘?jiān)桠}渣脫堿之后可用來生產(chǎn)水泥熟料。但是，目前活性硅酸鈣懸浮液采用加壓過濾后，濾餅含水率高達(dá)66%左右，使得后續(xù)工序干燥設(shè)備的負(fù)荷較大，耗能較高。在從粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣的文獻(xiàn)中只提到活性硅酸鈣的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，但沒有具體的方法來降低活性硅酸鈣過濾之后的濾餅水分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有的背景技術(shù)而提出的活性硅酸鈣脫水方法，它的主要內(nèi)容是針對(duì)活性硅酸鈣生產(chǎn)流程中過濾脫水這一部分，能夠使活性硅酸鈣的含水量降低12% (wt)左右，并且得到的產(chǎn)品滿足質(zhì)量要求。本發(fā)明解決了上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為在活性硅酸鈣在進(jìn)行干燥前，向活性硅酸鈣的懸浮液中加入陽離子表面活性劑， 充分混合后，經(jīng)過加壓過濾脫水得到濾餅，陽離子表面活性劑的添加量為懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.25^-0.75%,過濾壓力為0. 2 0. 4MPa,過濾介質(zhì)材質(zhì)為滌綸，過濾介質(zhì)的平均孔徑小于5 μ m0 所述的陽離子表面活性劑選自季銨鹽類化合物。所述的加壓過濾所得濾液重復(fù)循環(huán)使用，重復(fù)4 5次加壓過濾使用循環(huán)濾液中表面活性劑添加量為懸浮液質(zhì)量的 0. 10% 0. 15%。 經(jīng)過加壓過濾脫水得到濾餅，所得濾液可以循環(huán)使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用新工藝后活性硅酸鈣懸浮液脫水后濾餅的含水量相對(duì)于原工藝降低12%左右，濾液循環(huán)可使表面活性劑充分利用，節(jié)約水資源， 并且保證活性硅酸鈣產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。


圖1 現(xiàn)有的活性硅酸鈣生產(chǎn)工藝流程2 本發(fā)明的流程示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但是應(yīng)當(dāng)說明的是，這幾個(gè)實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，而并不能將本發(fā)明的范圍局限于此。實(shí)施例1 如圖2所示的技術(shù)路線，在加壓過濾之前，向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的活性硅酸鈣懸浮液中加入陽離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨，添加量為懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0. 25%, 混合均勻后，過濾，過濾壓力為0. 2MPa，介質(zhì)材質(zhì)為滌綸，過濾介質(zhì)的平均孔徑小于5 μ m， 后續(xù)的4 5次添加量占懸浮液質(zhì)量的0. 10%，經(jīng)過加壓過濾得到的濾液循環(huán)使用，得到的濾餅含水率達(dá)到陽.88%，經(jīng)過干燥后得到質(zhì)量合格的活性硅酸鈣，即扣除結(jié)晶水含量后 SiO2含量為47% 47. 5%，CaO含量為46% 46. 5%左右，鈣硅摩爾比為1 1.05，F(xiàn)ii2O3
<0. 08%,白度> 94。實(shí)施例2:如圖2所示的技術(shù)路線，在加壓過濾之前，向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的活性硅酸鈣懸浮液中加入陽離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨，添加量為懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0. 5%，混合均勻后，過濾，過濾壓力為0. 25MPa，介質(zhì)材質(zhì)為滌綸，過濾介質(zhì)的平均孔徑小于5 μ m，后續(xù)的4 5次添加量占懸浮液質(zhì)量的0. 13%，經(jīng)過加壓過濾得到的濾液循環(huán)使用，得到的濾餅含水率達(dá)到08%，經(jīng)過干燥后得到質(zhì)量合格的活性硅酸鈣，S卩扣除結(jié)晶水含量后 SiO2含量為47% 47. 5%，CaO含量為46% 46. 5%左右，鈣硅摩爾比為1 1.05，F(xiàn)ii2O3
<0. 08%,白度> 94。實(shí)施例3 如圖2所示的技術(shù)路線，在加壓過濾之前，向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的活性硅酸鈣懸浮液中加入陽離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨，添加量為懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0. 75%, 混合均勻后，過濾，過濾壓力為0. 3MPa,介質(zhì)材質(zhì)為滌綸，過濾介質(zhì)的平均孔徑小于5 μ m, 后續(xù)的4 5次添加量占懸浮液質(zhì)量的0. 15%，經(jīng)過加壓過濾得到的濾液循環(huán)使用，得到的濾餅含水率達(dá)到53. 98%，經(jīng)過干燥后得到質(zhì)量合格的活性硅酸鈣，即扣除結(jié)晶水含量后 SiO2含量為47% 47. 5%，CaO含量為46% 46. 5%左右，鈣硅摩爾比為1 1.05，F(xiàn)ii2O3<0. 08%,白度> 94。實(shí)施例4 如圖2所示的技術(shù)路線，在加壓過濾之前，向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的活性硅酸鈣懸浮液中加入陽離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨，添加量為懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0. 50%, 混合均勻后，過濾，過濾壓力為0. 3MPa,介質(zhì)材質(zhì)為滌綸，過濾介質(zhì)的平均孔徑小于5 μ m, 后續(xù)的4 5次添加量占懸浮液質(zhì)量的0. 15%，經(jīng)過加壓過濾得到的濾液循環(huán)使用，得到的濾餅含水率達(dá)到55. 12%，經(jīng)過干燥后得到質(zhì)量合格的活性硅酸鈣，即扣除結(jié)晶水含量后 SiO2含量為47% 47. 5%，CaO含量為46% 46. 5%左右，鈣硅摩爾比為1 1.05，F(xiàn)ii2O3
<0. 08%,白度> 94。本發(fā)明的粉煤灰聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣生產(chǎn)過程中的脫水方法，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。所有相類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的， 他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.粉煤灰聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣生產(chǎn)過程中的脫水方法，其特征是在活性硅酸鈣在進(jìn)行干燥前，向活性硅酸鈣的懸浮液中加入陽離子表面活性劑，充分混合后，經(jīng)過加壓過濾脫水得到濾餅，陽離子表面活性劑的添加量為懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0. 25% 0. 75%，過濾壓力為 0. 2 0. 4MPa,過濾介質(zhì)材質(zhì)為滌綸，過濾介質(zhì)的平均孔徑小于5 μ m。
2.如權(quán)利要求1所述的脫水方法，其特征是所述的陽離子表面活性劑選自季銨鹽類化合物。
3.如權(quán)利要求1所述的脫水方法，其特征是所述的加壓過濾所得濾液重復(fù)循環(huán)使用，重復(fù)4 5次加壓過濾使用循環(huán)濾液中表面活性劑添加量為懸浮液質(zhì)量的0. 10% 0. 15%。
全文摘要
本發(fā)明涉及粉煤灰聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣生產(chǎn)過程中的脫水方法。在加壓過濾之前，向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的活性硅酸鈣懸浮液中加入陽離子表面活性劑，添加量為懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.25％～0.75％，充分混合后，過濾壓力為0.2～0.4MPa，經(jīng)過加壓過濾脫水，所得濾液可以循環(huán)使用，后續(xù)4～5次加壓過濾時(shí)陽離子表面活性劑的添加量為懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.10％～0.15％，得到濾餅符合質(zhì)量要求。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用新工藝后活性硅酸鈣懸浮液脫水后濾餅的含水量相對(duì)于原工藝降低12％左右，濾液循環(huán)可使表面活性劑充分利用，節(jié)約水資源，并且保證活性硅酸鈣產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。
文檔編號(hào)C01B33/24GK102417187SQ201110251049
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者劉麗艷, 朱國瑞, 譚蔚, 趙禮 申請(qǐng)人:天津大學(xué)