一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法，屬于固廢處置、資源再生利用和發展循環經濟技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的快速發展，鋁工業固體廢棄物的肆意排放，造成周圍工業垃圾堆積如山，對水、大氣、土壤都帶來重大污染，破壞人類居住環境。因此對于鋁工業廢棄物的回收處理，無論從環境保護，還是資源的重復利用來說，都具有重要的意義。
[0003]超細硅酸鋁是一種新型的功能型硅酸鹽產品，其具有顆粒小、懸浮性好、白度高等特點。作為功能型助劑，它可廣泛用于涂料、油墨、塑料、皮革、印染、造紙等領域。超細硅酸鋁加入室內外建筑涂料、印花涂料漿、白色二道底漆、馬路標線漆等產品中，產生鈦白增效作用，節省鈦白粉用量20%，故可以大幅度的降低產品的成本，并可明顯改進產品性能，如白度、干膜遮蓋力、儲藏穩定性、耐磨性、耐磨損性、耐擦洗性等；也可明顯改善產品的施工性能，如降低涂膜的熱塑性；改善表面的發粘性、吸塵性等；摻有超細硅酸鋁的農用塑料薄膜，可改善其透光性，增加農作物的光合作用強度，從而可使農作物產量提高15%。超細硅酸鋁應用于造紙工業中可明顯增加紙張的白度，改善產品的外觀和使用壽命。超細硅酸鋁和各種顏料配合使用能增強顏料的著色強度及遮蓋性能，在油漆中使用可以提高產品質量，降低造漆成本。
[0004]本發明目的就是通過一定工藝條件下把含鋁污泥制備超細硅酸鋁產品，擴大含鋁污泥再生利用渠道，獲得應用范圍、附加值更高的超細硅酸鋁產品。該研宄既可解決因含鋁污泥排放而導致的環境污染問題，又達到資源回收利用的目的。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是:基于上述問題，本發明提供一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的一個技術方案是:一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法，包括以下步驟:
[0007](I)將含鋁污泥與濃硫酸溶液反應，壓濾得硫酸鋁溶液；
[0008](2)在反應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器中，反應溫度為50?70°C，pH為9?11，反應I小時，60°C保溫沉化I?2小時；
[0010](4)烘干，灼燒，粉碎，得到超細硅酸鋁產品。
[0011]進一步地，步驟(I)中含鋁污泥為鋁工業加工生產過程產生的含鋁污泥，鐵含量小于0.01%。
[0012]進一步地，步驟(I)中硫酸鋁溶液以Al2O3計，其鋁含量為10?20g/L。
[0013]進一步地，步驟(2)中水玻璃的模數為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量的5?7%。
[0015]進一步地，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量的3?5%。
[0016]本發明的有益效果是:超細硅酸鋁其原料易得、工藝操作簡單、生產安全環保，可廣泛用于涂料、油墨、塑料、橡膠、皮革、印染、造紙等工業部門；它屬于一種層狀硅酸鹽，其片狀表面有很高的光澤，具有很強的光散射性能；它鐵含量小，純度高，又有極好的懸浮穩定性，是涂料中的鈦白粉和優質高嶺土的理想替代品。
【具體實施方式】
[0017]現在結合具體實施例對本發明作進一步說明，以下實施例旨在說明本發明而不是對本發明的進一步限定。
[0018]實施例1
[0019]將含鋁污泥與濃硫酸酸溶反應預處理，壓濾獲得硫酸鋁清液，控制硫酸鋁溶液中的鋁含量(Al2O3計)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量5%的氯化鈉，在攪拌下發生化學反應生成細小的硅酸鋁，同時加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質量3%的氯化鈣，生成一種沉淀核心，改善產品的細分散性能。
[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器中進行合成反應。反應溫度為70°C，反應pH值為11，反應I小時，60°C保溫沉化2小時，使產物定型化。再通過烘干、灼燒、粉碎，即得到超細硅酸鋁產品。
[0022]超細硅酸鋁產品指標:細度為2000，白度> 97，水分為7.2。
[0023]實施例2
[0024]將含鋁污泥與濃硫酸酸溶反應預處理，壓濾獲得硫酸鋁清液，控制硫酸鋁溶液中的鋁含量(Al2O3計)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量7%的氯化鉀，在攪拌下發生化學反應生成細小的硅酸鋁，同時加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質量5%的氯化鋇，生成一種沉淀核心，改善產品的細分散性能。
[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器中進行合成反應。反應溫度為50°C，反應pH值為9，反應I小時，60°C保溫沉化I小時，使產物定型化。再通過烘干、灼燒、粉碎，即得到超細硅酸鋁產品。
[0027]超細硅酸鋁產品指標:細度為2000，白度> 97，水分為8.3。
[0028]實施例3
[0029]將含鋁污泥與濃硫酸酸溶反應預處理，壓濾獲得硫酸鋁清液，控制硫酸鋁溶液中的鋁含量(Al2O3計)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量4%的氯化鈉，在攪拌下發生化學反應生成細小的硅酸鋁，同時加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質量3%的氯化鈣與氯化鎂混合物，生成一種沉淀核心，改善產品的細分散性能。
[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器中進行合成反應。反應溫度為60°C，反應pH值為10，反應I小時，60°C保溫沉化2小時，使產物定型化。再通過烘干、灼燒、粉碎，即得到超細硅酸鋁產品。
[0032]超細硅酸鋁產品指標:細度為2000，白度> 97，水分為6.2。
[0033]實施例4
[0034]將含鋁污泥與濃硫酸酸溶反應預處理，壓濾獲得硫酸鋁清液，控制硫酸鋁溶液中的鋁含量(Al2O3計)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量5%的氯化鈉與氯化鉀混合物，在攪拌下發生化學反應生成細小的硅酸鋁，同時加入硫酸鋁溶液和水玻璃溶液混合溶液總質量3%的氯化鎂與氯化鋇混合物，生成一種沉淀核心，改善產品的細分散性能。
[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器中進行合成反應。反應溫度為70°C，反應pH值為11，反應I小時，60°C保溫沉化I小時，使產物定型化。再通過烘干、灼燒、粉碎，即得到超細硅酸鋁產品。
[0037]超細硅酸鋁產品指標:細度為2000，白度> 97，水分為7.8。
【主權項】
1.一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法，其特征是:包括以下步驟: (1)將含鋁污泥與濃硫酸溶液反應，壓濾得硫酸鋁溶液； (2)在反應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器中，反應溫度為50?70°C，pH為9?11，反應I小時，60°C保溫沉化I?2小時； (4)烘干，灼燒，粉碎，得到超細硅酸鋁產品。
2.根據權利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(I)中含鋁污泥為鋁工業加工生產過程產生的含鋁污泥，鐵含量小于0.01%。
3.根據權利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(I)中硫酸鋁溶液以Al2O3計，其鋁含量為10?20g/L。
4.根據權利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(2)中水玻璃的模數為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.根據權利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法，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量的5?7%。
6.根據權利要求1所述的一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法，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量的3?5%。
【專利摘要】本發明涉及一種利用含鋁污泥制備超細硅酸鋁的方法，包括以下步驟：將含鋁污泥與濃硫酸溶液反應，壓濾得硫酸鋁溶液；在反應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器中，保溫反應，保溫沉化；烘干，灼燒，粉碎，得到超細硅酸鋁產品。本發明的有益效果是：超細硅酸鋁其原料易得、工藝操作簡單、生產安全環保，可廣泛用于涂料、油墨、塑料、橡膠、皮革、印染、造紙等工業部門。
【IPC分類】C01B33-26
【公開號】CN104760967
【申請號】CN201510105416
【發明人】蔣銀峰, 王桂玉, 李娜, 鄭曉冬
【申請人】江蘇永葆環保科技股份有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月10日