一種脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟：1)將粉煤灰焙燒活化；2)將活化后的粉煤灰冷卻至室溫后，與濃度為140-160g/L的氫氧化鈉混合進行預(yù)脫硅處理，得到粉煤灰漿液；3)將所述粉煤灰漿液降溫到70℃-80℃后，與溫度為70-100℃、濃度為100-150g/L氫氧化鈉混合進行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌和干燥后，得到脫硅粉煤灰。通過本發(fā)明的脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法得到脫硅粉煤灰的鋁硅比可達到2.3-2.5，其生產(chǎn)方法具有工藝簡單、成本低廉、鋁硅比高的優(yōu)點。
【專利說明】一種脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，屬于粉煤灰綜合利用【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 粉煤灰是發(fā)電行業(yè)煤炭燃燒后產(chǎn)生的固體廢棄物，大量粉煤灰的排放和堆棄對環(huán) 境造成了極大的危害，因而對粉煤灰的綜合利用顯得極為重要。目前，粉煤灰的綜合利用主 要集中在利用粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁方面，經(jīng)過該領(lǐng)域技術(shù)人員不斷潛心的研究發(fā)現(xiàn)了三種常 用的從粉煤灰中提取氧化鋁的工藝，它們分別是酸法、硫酸銨法以及預(yù)脫硅一堿石灰燒結(jié) 法。在利用粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁的工藝中，對粉煤灰實施預(yù)脫硅，從而得到具有高鋁硅比的脫 硅粉煤灰作為生產(chǎn)氧化鋁的原料，不僅可以提高氧化鋁的品質(zhì)，還可以降低生產(chǎn)能耗和生 產(chǎn)成本。
[0003]目前，利用粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁的過程中，在粉煤灰預(yù)脫硅工藝形成脫硅粉煤灰的 過程中，通常采用氫氧化鈉溶液脫除粉煤灰中的二氧化硅，其得到的脫硅粉煤灰的鋁硅比 在2. 0左右。專利CN101306928B "一種粉煤灰或爐渣預(yù)脫硅的方法"中公開了一種先將粉 煤灰或爐渣焙燒活化，然后用氫氧化鈉溶液在低溫下提取非晶態(tài)氧化硅的工藝路線。但是 該方法生產(chǎn)出的脫硅粉煤灰的鋁硅比最高僅為2. 14 ;專利CN101913615A"一種提高低品位 鋁土礦鋁硅比的方法"，該專利公開了采用破碎研磨、加入碳酸鈉固體焙燒活化、浸取脫硅、 碳分、助劑及水回收等步驟，最終得到具有較高鋁硅比的脫硅粉煤灰，但是該方法過程較為 復(fù)雜，并具有耗能高的缺陷。因此，如何研發(fā)一種具有高鋁硅比，并且工藝簡單、成本低廉的 脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，是目前高鋁粉煤灰資源化利用中迫切需要解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出了一種具有高鋁硅比，并且工 藝簡單、成本低廉的脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法。
[0005] 本發(fā)明提供了一種脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟：
[0006] 1)將粉煤灰焙燒活化；
[0007] 2)將活化后的粉煤灰冷卻至室溫后，與濃度為140_160g/L的氫氧化鈉混合進行 預(yù)脫硅處理，得到粉煤灰漿液；
[0008] 3)將所述粉煤灰漿液降溫到70°C _80°C后，與溫度為70_100°C、濃度為100_150g/ L氫氧化鈉混合進行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌和干燥后，得到脫硅粉煤灰。
[0009] 在上述方法中，步驟1)中所述粉煤灰中，5102和八1203的質(zhì)量百分含量分別為 35-43% 和 43-51% ο
[0010] 在上述方法中，步驟1)中，所述焙燒活化的工藝條件為：溫度為1200-1300°c，時 間為10-20min。在該反應(yīng)條件對粉煤灰實施焙燒處理，可以使粉煤灰中混有的部分雜質(zhì)在 高溫下分解脫除。
[0011] 在上述方法中，步驟2)中，所述活化后的粉煤灰與濃度為140_160g/L的氫氧化鈉 的固液比為1:3-5。在本發(fā)明中"固液比"是指固體的質(zhì)量（kg)與所用液體的體積（L)的 比值。
[0012] 在上述方法中，步驟2)中，所述預(yù)脫硅處理的工藝條件為：溫度為100_150°C，時 間為0. 5-2h。在反應(yīng)條件下，可以使活化后的粉煤灰在氫氧化鈉溶液中實現(xiàn)堿溶出，使粉煤 灰中的二氧化硅充分的脫除。
[0013] 在上述方法中，步驟3)中，所述溫度為70_100°C、濃度為100_150g/L氫氧化鈉與 粉煤灰漿液的體積比為0. 5-2。本發(fā)明中，粉煤灰的預(yù)脫硅處理，已經(jīng)使得粉煤灰中的大部 分玻璃態(tài)二氧化硅大部分脫除，為了使粉煤灰中的玻璃態(tài)二氧化硅盡可能的完全脫除，我 們利用具有一定溫度和濃度的堿液對粉煤灰進一步地脫除玻璃二氧化硅，有效的提高了脫 硅粉煤灰的鋁硅比。
[0014] 在上述方法中，步驟3)中，所述反應(yīng)的時間為0. 5-1. 5h。
[0015] 在上述方法中，該方法還包括：步驟3)中，所述粉煤灰漿液與溫度為70-100°C、濃 度為100-150g/L氫氧化鈉的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾后得到的硅酸鈉溶液，與生石灰混合反應(yīng)的 產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌，得到的氫氧化鈉溶液經(jīng)調(diào)整濃度后返回步驟2)和/或步驟3)中循環(huán)使 用。
[0016] 本發(fā)明公開了一種脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，經(jīng)該方法生產(chǎn)得到脫硅粉煤灰的鋁硅 比可達到2. 3-2. 5，該生產(chǎn)方法具有工藝簡單、成本低廉、鋁硅比高的優(yōu)點。

【具體實施方式】
[0017] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中，對本 發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實 施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造 性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018] 本發(fā)明提供了一種脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟：
[0019] 1)將粉煤灰（其中，5102和么1203的質(zhì)量百分含量分別為35-43%和43-51% )在 1200-1300°C下焙燒 10-20min 活化；
[0020] 2)將上述活化后的粉煤灰冷卻至室溫后，與濃度為140_160g/L的氫氧化鈉按固 液比1:3-5混合在100-150°C下進行預(yù)脫硅處理0. 5_2h，得到粉煤灰漿液；
[0021] 3)將所述粉煤灰漿液降溫到70°C _80°C后，與溫度為70_100°C、濃度為100_150g/ L氫氧化鈉按1:0. 5-2混合反應(yīng)0. 5-1. 5h，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌和干燥后，得到脫硅粉煤 灰。
[0022] 在步驟3)中，所述粉煤灰漿液與溫度為70_100°C、濃度為100_150g/L氫氧化鈉的 反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾后得到的硅酸鈉溶液，與生石灰混合反應(yīng)的產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌，得到的氫氧 化鈉溶液經(jīng)調(diào)整濃度后返回步驟2)和/或步驟3)中循環(huán)使用。
[0023] 對上述方法生產(chǎn)得到的脫硅粉煤灰進行檢測，其脫硅粉煤灰中的鋁硅比為 2. 3_2· 5。
[0024] 實施例
[0025] 實施例1-3如表1中的實驗編號1-3所示，其具體生產(chǎn)方法如上述步驟，各項具體 工藝參數(shù)參看表1。參照本發(fā)明實施例1-3的生產(chǎn)方法，對比例4-5如表1中的實驗編號
【權(quán)利要求】
1. 一種脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 1)將粉煤灰焙燒活化； 2)將活化后的粉煤灰冷卻至室溫后，與濃度為140-160g/L的氫氧化鈉混合進行預(yù)脫 硅處理，得到粉煤灰漿液； 3)將所述粉煤灰漿液降溫到70°C _80°C后，與溫度為70-100°C、濃度為100_150g/L氫 氧化鈉混合進行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌和干燥后，得到脫硅粉煤灰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟1)中所述粉煤灰 中，Si02和A1203的質(zhì)量百分含量分別為35-43%和43-51%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟1)中，所述焙 燒活化的工藝條件為：溫度為1200-1300°C，時間為10-20min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟2)中，所述活 化后的粉煤灰與濃度為140-160g/L的氫氧化鈉的固液比為1:3-5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟2)中，所述預(yù) 脫硅處理的工藝條件為：溫度為100-150°C，時間為0. 5-2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟3)中，所述溫 度為70-100°C、濃度為100-150g/L氫氧化鈉與粉煤灰漿液的體積比為0. 5_2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟3)中，所述反 應(yīng)的時間為0. 5-1. 5h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫硅粉煤灰的生產(chǎn)方法，其特征在于，該方法還包括： 步驟3)中，所述粉煤灰漿液與溫度為70-100°C、濃度為100-150g/L氫氧化鈉的反應(yīng)產(chǎn) 物經(jīng)過濾后得到的硅酸鈉溶液，與生石灰混合反應(yīng)的產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌，得到的氫氧化鈉溶 液經(jīng)調(diào)整濃度后返回步驟2)和/或步驟3)中循環(huán)使用。
【文檔編號】B09B3/00GK104043639SQ201410299048
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】許學(xué)斌, 張戰(zhàn)軍, 楊會賓, 徐鵬, 公彥兵 申請人:大唐國際發(fā)電股份有限公司高鋁煤炭資源開發(fā)利用研發(fā)中心