一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法，屬于固廢處置、資源再生利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋁工業(yè)固體廢棄物的肆意排放，造成周圍工業(yè)垃圾堆積如山，對(duì)水、大氣、土壤都帶來(lái)重大污染，破壞人類居住環(huán)境。因此對(duì)于鋁工業(yè)廢棄物的回收處理，無(wú)論從環(huán)境保護(hù)，還是資源的重復(fù)利用來(lái)說(shuō)，都具有重要的意義。
[0003]超細(xì)硅酸鋁是一種新型的功能型硅酸鹽產(chǎn)品，其具有顆粒小、懸浮性好、白度高等特點(diǎn)。作為功能型助劑，它可廣泛用于涂料、油墨、塑料、皮革、印染、造紙等領(lǐng)域。超細(xì)硅酸鋁加入室內(nèi)外建筑涂料、印花涂料漿、白色二道底漆、馬路標(biāo)線漆等產(chǎn)品中，產(chǎn)生鈦白增效作用，節(jié)省鈦白粉用量20%，故可以大幅度的降低產(chǎn)品的成本，并可明顯改進(jìn)產(chǎn)品性能，如白度、干膜遮蓋力、儲(chǔ)藏穩(wěn)定性、耐磨性、耐磨損性、耐擦洗性等；也可明顯改善產(chǎn)品的施工性能，如降低涂膜的熱塑性；改善表面的發(fā)粘性、吸塵性等；摻有超細(xì)硅酸鋁的農(nóng)用塑料薄膜，可改善其透光性，增加農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度，從而可使農(nóng)作物產(chǎn)量提高15%。超細(xì)硅酸鋁應(yīng)用于造紙工業(yè)中可明顯增加紙張的白度，改善產(chǎn)品的外觀和使用壽命。超細(xì)硅酸鋁和各種顏料配合使用能增強(qiáng)顏料的著色強(qiáng)度及遮蓋性能，在油漆中使用可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低造漆成本。
[0004]本發(fā)明目的就是通過(guò)一定工藝條件下把含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品，擴(kuò)大含鋁污泥再生利用渠道，獲得應(yīng)用范圍、附加值更高的超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品。該研宄既可解決因含鋁污泥排放而導(dǎo)致的環(huán)境污染問(wèn)題，又達(dá)到資源回收利用的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:基于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是:一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法，包括以下步驟:
[0007](I)將含鋁污泥與濃硫酸溶液反應(yīng)，壓濾得硫酸鋁溶液；
[0008](2)在反應(yīng)器中加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液各1/4?1/2體積的溶液，加入堿金屬氯化物，攪拌生成細(xì)小的硅酸鋁，加入堿土金屬氯化物，攪拌；
[0009](3)不斷攪拌下，把剩余的硫酸鋁溶液和水玻璃溶液慢慢加入反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度為50?70°C，pH為9?11，反應(yīng)I小時(shí)，60°C保溫沉化I?2小時(shí)；
[0010](4)烘干，灼燒，粉碎，得到超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品。
[0011]進(jìn)一步地，步驟(I)中含鋁污泥為鋁工業(yè)加工生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的含鋁污泥，鐵含量小于0.01%。
[0012]進(jìn)一步地，步驟(I)中硫酸鋁溶液以Al2O3計(jì)，其鋁含量為10?20g/L。
[0013]進(jìn)一步地，步驟(2)中水玻璃的模數(shù)為3.3，硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液的S12含量為8?12g/L。
[0014]進(jìn)一步地，步驟(2)中堿金屬氯化物為氯化鈉或氯化鉀中的一種或兩種，堿金屬氯化物的添加量為硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量的5?7%。
[0015]進(jìn)一步地，步驟(2)中堿土金屬氯化物為氯化鈣、氯化鎂或氯化鋇中的一種或幾種，堿土金屬氯化物的添加量為硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量的3?5%。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:超細(xì)硅酸鋁其原料易得、工藝操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)安全環(huán)保，可廣泛用于涂料、油墨、塑料、橡膠、皮革、印染、造紙等工業(yè)部門；它屬于一種層狀硅酸鹽，其片狀表面有很高的光澤，具有很強(qiáng)的光散射性能；它鐵含量小，純度高，又有極好的懸浮穩(wěn)定性，是涂料中的鈦白粉和優(yōu)質(zhì)高嶺土的理想替代品。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
[0018]實(shí)施例1
[0019]將含鋁污泥與濃硫酸酸溶反應(yīng)預(yù)處理，壓濾獲得硫酸鋁清液，控制硫酸鋁溶液中的鋁含量(Al2O3計(jì))為10g/L，控制硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液的S12含量為12g/L0
[0020]在反應(yīng)器中加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液各1/4體積的溶液，加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量5%的氯化鈉，在攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成細(xì)小的硅酸鋁，同時(shí)加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量3%的氯化鈣，生成一種沉淀核心，改善產(chǎn)品的細(xì)分散性能。
[0021]在不斷攪拌下，把剩余的硫酸鋁溶液和水玻璃溶液慢慢加入反應(yīng)器中進(jìn)行合成反應(yīng)。反應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)pH值為11，反應(yīng)I小時(shí)，60°C保溫沉化2小時(shí)，使產(chǎn)物定型化。再通過(guò)烘干、灼燒、粉碎，即得到超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品。
[0022]超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品指標(biāo):細(xì)度為2000，白度> 97，水分為7.2。
[0023]實(shí)施例2
[0024]將含鋁污泥與濃硫酸酸溶反應(yīng)預(yù)處理，壓濾獲得硫酸鋁清液，控制硫酸鋁溶液中的鋁含量(Al2O3計(jì))20g/L，控制硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液的S12含量為8g/L。
[0025]在反應(yīng)器中分別加入原料硫酸鋁溶液和水玻璃溶液1/4、1/2體積的溶液，并加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量7%的氯化鉀，在攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成細(xì)小的硅酸鋁，同時(shí)加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量5%的氯化鋇，生成一種沉淀核心，改善產(chǎn)品的細(xì)分散性能。
[0026]在不斷攪拌下，把剩余的硫酸鋁溶液和水玻璃溶液慢慢加入反應(yīng)器中進(jìn)行合成反應(yīng)。反應(yīng)溫度為50°C，反應(yīng)pH值為9，反應(yīng)I小時(shí)，60°C保溫沉化I小時(shí)，使產(chǎn)物定型化。再通過(guò)烘干、灼燒、粉碎，即得到超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品。
[0027]超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品指標(biāo):細(xì)度為2000，白度> 97，水分為8.3。
[0028]實(shí)施例3
[0029]將含鋁污泥與濃硫酸酸溶反應(yīng)預(yù)處理，壓濾獲得硫酸鋁清液，控制硫酸鋁溶液中的鋁含量(Al2O3計(jì))15g/L，控制硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液的S12含量為12g/L。
[0030]在反應(yīng)器中分別加入原料硫酸鋁溶液和水玻璃溶液1/4、1/3體積的溶液，并加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量4%的氯化鈉，在攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成細(xì)小的硅酸鋁，同時(shí)加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量3%的氯化鈣與氯化鎂混合物，生成一種沉淀核心，改善產(chǎn)品的細(xì)分散性能。
[0031]在不斷攪拌下，把剩余的硫酸鋁溶液和水玻璃溶液慢慢加入反應(yīng)器中進(jìn)行合成反應(yīng)。反應(yīng)溫度為60°C，反應(yīng)pH值為10，反應(yīng)I小時(shí)，60°C保溫沉化2小時(shí)，使產(chǎn)物定型化。再通過(guò)烘干、灼燒、粉碎，即得到超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品。
[0032]超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品指標(biāo):細(xì)度為2000，白度> 97，水分為6.2。
[0033]實(shí)施例4
[0034]將含鋁污泥與濃硫酸酸溶反應(yīng)預(yù)處理，壓濾獲得硫酸鋁清液，控制硫酸鋁溶液中的鋁含量(Al2O3計(jì))12g/L，控制硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液的S12含量為10g/L。
[0035]在反應(yīng)器中加入原料硫酸鋁溶液和水玻璃溶液各1/4體積的溶液，并加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量5%的氯化鈉與氯化鉀混合物，在攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成細(xì)小的硅酸鋁，同時(shí)加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量3%的氯化鎂與氯化鋇混合物，生成一種沉淀核心，改善產(chǎn)品的細(xì)分散性能。
[0036]在不斷攪拌下，把剩余的硫酸鋁溶液和水玻璃溶液慢慢加入反應(yīng)器中進(jìn)行合成反應(yīng)。反應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)pH值為11，反應(yīng)I小時(shí)，60°C保溫沉化I小時(shí)，使產(chǎn)物定型化。再通過(guò)烘干、灼燒、粉碎，即得到超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品。
[0037]超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品指標(biāo):細(xì)度為2000，白度> 97，水分為7.8。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法，其特征是:包括以下步驟: (1)將含鋁污泥與濃硫酸溶液反應(yīng)，壓濾得硫酸鋁溶液； (2)在反應(yīng)器中加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液各1/4?1/2體積的溶液，加入堿金屬氯化物，攪拌生成細(xì)小的硅酸鋁，加入堿土金屬氯化物，攪拌； (3)不斷攪拌下，把剩余的硫酸鋁溶液和水玻璃溶液慢慢加入反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度為50?70°C，pH為9?11，反應(yīng)I小時(shí)，60°C保溫沉化I?2小時(shí)； (4)烘干，灼燒，粉碎，得到超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(I)中含鋁污泥為鋁工業(yè)加工生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的含鋁污泥，鐵含量小于0.01%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(I)中硫酸鋁溶液以Al2O3計(jì)，其鋁含量為10?20g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(2)中水玻璃的模數(shù)為3.3，硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液的S12含量為8?12g/Lo
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(2)中堿金屬氯化物為氯化鈉或氯化鉀中的一種或兩種，堿金屬氯化物的添加量為硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量的5?7%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(2)中堿土金屬氯化物為氯化鈣、氯化鎂或氯化鋇中的一種或幾種，堿土金屬氯化物的添加量為硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質(zhì)量的3?5%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用含鋁污泥制備超細(xì)硅酸鋁的方法，包括以下步驟：將含鋁污泥與濃硫酸溶液反應(yīng)，壓濾得硫酸鋁溶液；在反應(yīng)器中加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液各1/4～1/2體積的溶液，邊攪拌邊加入堿金屬氯化物和堿土金屬氯化物；不斷攪拌下，把剩余的硫酸鋁溶液和水玻璃溶液慢慢加入反應(yīng)器中，保溫反應(yīng)，保溫沉化；烘干，灼燒，粉碎，得到超細(xì)硅酸鋁產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是：超細(xì)硅酸鋁其原料易得、工藝操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)安全環(huán)保，可廣泛用于涂料、油墨、塑料、橡膠、皮革、印染、造紙等工業(yè)部門。
【IPC分類】C01B33-26
【公開(kāi)號(hào)】CN104760967
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510105416
【發(fā)明人】蔣銀峰, 王桂玉, 李娜, 鄭曉冬
【申請(qǐng)人】江蘇永葆環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月10日