專利名稱：一種粉煤灰制取水玻璃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水玻璃的制取方法，特別是涉及一種粉煤灰制取水玻璃的方法。
背景技術(shù)：
硅酸鈉南方多稱水玻璃，北方多稱泡花堿，硅酸鈉的水溶液通稱水玻璃。硅酸鈉的 生產(chǎn)方法分干法(固相法)和濕法(液相法)兩種。干法生產(chǎn)是將石英砂和純堿按一定比 例混合后在反射爐中加熱到1400°C左右，生成熔融狀硅酸鈉；濕法生產(chǎn)是將燒堿水溶液和 石英粉在高壓釜內(nèi)共熱直接生成水玻璃，經(jīng)過(guò)濾濃縮得成品水玻璃。粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來(lái)的細(xì)灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要 固體廢物。我國(guó)火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為Si02、A1203、Fe203、MgO、CaO、TiO2等。 經(jīng)鹽酸處理過(guò)后的粉煤灰活性二氧化硅富集，為制取水玻璃提供了良好的原料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能減排、工藝方法簡(jiǎn)單、易操作的粉煤灰制取水玻璃 的方法。本發(fā)明是在高溫高壓下制取硅酸鈉，其包括以下步驟①將100重量份細(xì)度< 100目的粉煤灰與150-200重量份濃度為20-38 %的鹽酸 在搪瓷釜中進(jìn)行反應(yīng)，酸浸溫度在70-95°C，酸浸時(shí)間在2-6小時(shí)，所得的產(chǎn)物固液分離后， 得到氯化鋁母液和固體渣；②用水洗滌固體渣，直至固體渣為中性；③將上述所得固體渣100重量份中加入100-120重量份濃度為8_20%的燒堿溶 液，在高壓釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度130-200°C，反應(yīng)壓力0. 25-1.6Mpa，反應(yīng)時(shí)間0. 5-4 小時(shí)，冷卻泄壓，得到反應(yīng)物；④將上述得到的反應(yīng)物用100-150重量份的水稀釋，然后用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾除渣
后獲得產(chǎn)品。上述的粉煤灰具有在以下范圍內(nèi)的化學(xué)組分Si0240_50 %、Al20335-45 %、 Ti02l-3 %、Ca02-5 %、Mg02_6 %、Fe2033_8 %和燒失量 1-3 %。上述稀釋水的重量份可以是100-120。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)該方法具有工藝簡(jiǎn)單，原材料豐富，可操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。酸浸后的粉煤灰脫除了三 氧化二鋁，富集了二氧化硅，且二氧化硅活性強(qiáng)，孔隙率大，更有利于提高效率和降低成本。 采用本發(fā)明的制取水玻璃的方法，尤其是利用粉煤灰制取水玻璃的方法，工藝簡(jiǎn)單科學(xué)，酸 浸出的氯化鋁母液可以作為合成分子篩等化工產(chǎn)品的原料來(lái)源。尤其是在合適的壓力和溫 度下一次性合成高品質(zhì)的水玻璃。所用原料來(lái)源廣，價(jià)格低，產(chǎn)品成本低，具有良好的社會(huì) 效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在 2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固體 渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入100千克濃度為8%的燒堿溶液，于高壓釜中 反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在130°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150千 克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例二，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在 2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固體 渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入120千克濃度為8%的燒堿溶液，于高壓釜中 反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在130°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150千 克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例三，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在 2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固體 渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入100千克濃度為20%的燒堿溶液，于高壓釜 中反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在130°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150 千克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例四，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在 2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固體 渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入120千克濃度為20%的燒堿溶液，于高壓釜 中反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在130°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150 千克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例五，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在 2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固體 渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入100千克濃度為8%的燒堿溶液，于高壓釜中 反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在160°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150千 克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例六，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在 2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固體 渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入120千克濃度為8%的燒堿溶液，于高壓釜中 反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在160°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150千 克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例七，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固體 渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入100千克濃度為20%的燒堿溶液，于高壓釜 中反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在160°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150 千克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例八，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在 2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物用水洗滌固體渣，直至固體渣 為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入120千克濃度為20%的燒堿溶液，于高壓釜中 反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在160°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150千 克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例九，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在 2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固體 渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入100千克濃度為8%的燒堿溶液，于高壓釜中 反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在200°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150千 克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例十，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰與 200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間在 2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固體 渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入120千克濃度為8%的燒堿溶液，于高壓釜中 反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在200°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150千 克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例十一，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰 與200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間 在2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固 體渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入100千克濃度為20%的燒堿溶液，于高壓 釜中反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在200°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150 千克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。實(shí)施例十二，本發(fā)明粉煤灰制取水玻璃的方法是先將< 100目的200千克粉煤灰 與200千克濃度為20-38%的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行酸浸，酸浸溫度在70至95°C，酸浸時(shí)間 在2-6小時(shí)，所得產(chǎn)物固液分離后制得氯化鋁母液和固體渣產(chǎn)物，用水洗滌固體渣，直至固 體渣為中性；所得100千克的固體渣產(chǎn)物中加入120千克濃度為20%的燒堿溶液，于高壓 釜中反應(yīng)0. 5-4小時(shí)，反應(yīng)溫度在200°C，反應(yīng)壓力在0. 25-1. 6Mpa，冷卻泄壓，加入100-150 千克水稀釋，所得產(chǎn)物用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，除渣后制得。所選粉煤灰的組成優(yōu)選為Si0240-50 %, Al20335_45%、Ti02l_3%、Ca02_5%、 Mg02-6%、Fe2033-8% 和燒失量 1-3 %。
權(quán)利要求
一種粉煤灰制取水玻璃的方法，其特征在于包括如下步驟①將100重量份細(xì)度≤100目的粉煤灰與150 200重量份濃度為20 38％的鹽酸在搪瓷釜中進(jìn)行反應(yīng)，酸浸溫度在70 95℃，酸浸時(shí)間在2 6小時(shí)，所得的產(chǎn)物固液分離后，得到氯化鋁母液和固體渣；②洗滌用水洗滌固體渣，直至固體渣為中性；③將上述所得固體渣100重量份中加入100 120重量份濃度為8 20％的燒堿溶液，在高壓釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度130 200℃，反應(yīng)壓力0.25 1.6Mpa，反應(yīng)時(shí)間0.5 4小時(shí)，冷卻泄壓，得到反應(yīng)物；④將上述的反應(yīng)物用100 150重量份的水稀釋，然后用離心過(guò)濾機(jī)過(guò)濾除渣后獲得產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰制取水玻璃的方法，其特征在于所述的粉煤灰具有 在以下范圍內(nèi)的化學(xué)組分:Si0240-50%, Al20335-45%, Ti02l-3%, Ca02-5%, Mg02-6%, Fe2033-8% 和燒失量 1-3%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰制取水玻璃的方法，其特征在于所述的稀釋水的重 量份在100-120。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水玻璃的制取方法，特別是涉及一種粉煤灰制取水玻璃的方法。該方法包括用酸處理粉煤灰，以去除作為濾液的酸可溶性物質(zhì)，獲得殘?jiān)?；洗滌，所得的殘?jiān)尤霟龎A溶液，在一定壓力和溫度下反應(yīng)，得脫硅灰濾餅和硅酸鈉溶液(水玻璃)。該方法工藝簡(jiǎn)單科學(xué)，所用原料來(lái)源廣，價(jià)格低，產(chǎn)品成本低，所得水玻璃可作為工業(yè)原料。
文檔編號(hào)B09B3/00GK101993087SQ20101057370
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者楊露 申請(qǐng)人:中煤平朔煤業(yè)有限責(zé)任公司