一种从粉煤灰中提取硅酸钠的方法
【专利摘要】本发明涉及硅酸钠制取【技术领域】，具体涉及一种从粉煤灰中提取硅酸钠的方法。本发明提供一种从粉煤灰中提取硅酸钠的方法，包括：进行研磨得到粉煤灰粉末；按照比例将粉煤灰和水放入反应釜，得到混合均匀的粉煤灰浆；配制碳酸氢氨、氢氧化钠和水的碱性反应液；将得到的碱性反应液添加到反应釜内的粉煤灰浆中，得到混合反应物；将装有混合反应物的反应釜进行密闭加温加压后，打开反应釜放气，得到硅酸钠混合物；将得到的硅酸钠混合物用板框过滤机进行过滤，得到过滤物，对过滤物用水进行冲洗，冲洗时间为每500千克冲洗至少50分钟，得到硅酸钠稀溶液；将硅酸钠稀溶液在400摄氏度下热空气下进行烘干，烘干时间为至少2个小时，得到高纯度硅酸钠溶液。
【专利说明】一种从粉煤灰中提取硅酸钠的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及硅酸钠提取【技术领域】，具体涉及一种从粉煤灰中提取硅酸钠的方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，粉煤灰是粉煤燃烧后的细颗粒分散状残余物，中国粉煤灰的总堆积存量已超过数亿吨，而且正以每年亿吨的速度增长。大量固体废弃物的不断产生给煤炭企业的正常运行和生态环境带来了巨大的压力，同时对国家可持续发展战略的贯彻实施也会产生重要影响。因此，开发和研宄粉煤灰的综合有效利用对资源利用和环境保护有着重要的经济和社会意义。
[0003]粉煤灰的主要化学成分为Al2O3和Si02，Al2O3约占粉煤灰的15?45%，S12—般在40%以上。如何在温和的工艺环境、较低的生产成本下提高粉煤灰的铝硅比是粉煤灰资源化利用技术的关键所在。传统工艺针对粉煤化学成分特征，通过强酸或强碱提取粉煤灰中的Al2O3或S12，工艺受粉煤灰化学成分的限制，无法推广，同时污染严重。现有技术中常用的方法高浓度NaOH液腐蚀性强，对设备和操作人员要求较高，常温常压反应体系脱硅率低，制备的硅酸钠液金属离子含量较高，除杂工序增加了生产成本，同时脱硅粉煤灰配制CaO和CaCOJt固体原料的均匀性无法满足，脱硅灰的含碱量高不仅增加脱碱成本而且造成苛性碱的浪费。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种工艺简单的从粉煤灰提取硅酸钠的方法。
[0005]本发明是通过如下技术方案实现的:一种从粉煤灰中提取硅酸钠的方法，所述方法包括:
[0006]步骤一:将粉煤灰原料进行研磨，研磨至颗粒粗细度在100至200目范围，得到粉煤灰粉末；
[0007]步骤二:按照质量比1:2的比例将所述步骤一中得到的粉煤灰粉末和水放入反应釜，进行混合搅拌，得到混合均匀的粉煤灰浆；
[0008]步骤三:按照质量百分比3%:7%:90%的比例配制碳酸氢氨、氢氧化钠和水，混合均匀，得到碱性反应液；
[0009]步骤四:将所述步骤三中得到的碱性反应液与粉煤灰浆按照质量比1:9的比例添加到所述步骤二中反应釜内，得到混合反应物；
[0010]步骤五:将所述步骤四中装有混合反应物的反应釜进行密闭加温加压，加温的温度范围为160°C至190°C，加压的压力范围为8千帕至10千帕，反应时间为至少I小时后打开反应釜放气，得到硅酸钠混合物；
[0011]步骤六:将所述步骤五中得到的硅酸钠混合物用板框过滤机进行过滤，得到过滤物，对所述过滤物用水进行冲洗，按照每500千克至少冲洗50分钟进行冲洗，得到硅酸钠溶液；
[0012]步骤七:将所述步骤六中的硅酸钠溶液在400°C热空气下进行烘干，烘干时间按照每500千克至少烘干2个小时进行烘干，得到高纯度硅酸钠溶液。
[0013]进一步地，所述步骤五中的加热温度范围为165°C至185°C。
[0014]进一步地，所述步骤五中加热温度为180°C。
[0015]进一步地，所述步骤六中进行的过滤是使用100目的板框过滤机进行过滤。
[0016]进一步地，所述步骤六中进行的过滤是使用200目的板框过滤机进行过滤。
[0017]本发明所述从粉煤灰中提取硅酸钠的方法与现有技术相比，优越效果在于:本发明可以高效地从粉煤灰中提取硅酸钠。本发明工艺过程中产生的废液、废气等均能有效循环利用，排放低的废液、废气和废渣。本发明工艺简单，反应温和，投资小。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述从粉煤灰中提取硅酸钠的方法的流程示意图。
[0019]附图标记如下:
[0020]图中箭头方向为本发明所述从粉煤灰中提取硅酸钠的方法工艺流程方向。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0022]如图1所示，具体说明本发明，提供一种从粉煤灰中提取硅酸钠的方法，所述方法包括:
[0023]步骤一:将粉煤灰原料进行研磨，研磨至颗粒粗细度在100至200目范围，得到粉煤灰粉末；
[0024]步骤二:按照质量比1:2的比例将所述步骤一中得到的粉煤灰粉末和水放入反应釜，进行混合搅拌，得到混合均匀的粉煤灰浆；
[0025]步骤三:按照质量百分比3%:7%:90%的比例配制碳酸氢氨、氢氧化钠和水，混合均匀，得到碱性反应液；
[0026]步骤四:将所述步骤三中得到的碱性反应液与粉煤灰浆按照质量比1:9的比例添加到所述步骤二中反应釜内，得到混合反应物；
[0027]步骤五:将所述步骤四中装有混合反应物的反应釜进行密闭加温加压，加温的温度范围为160°C至190°C，加压的压力范围为8千帕至10千帕，反应时间为至少I小时后打开反应釜放气，得到硅酸钠混合物；
[0028]步骤六:将所述步骤五中得到的硅酸钠混合物用板框过滤机进行过滤，得到过滤物，对所述过滤物用水进行冲洗，按照每500千克至少冲洗50分钟进行冲洗，得到硅酸钠溶液；
[0029]步骤七:将所述步骤六中的硅酸钠溶液在400°C热空气下进行烘干，烘干时间按照每500千克至少烘干2个小时进行烘干，得到高纯度硅酸钠溶液。优选所述步骤五中的加热温度范围为165°C至185°C，所述步骤五中加热温度为180°C，优选所述步骤六中进行的过滤是使用100目的板框过滤机进行过滤。
[0030]本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
【权利要求】
1.一种从粉煤灰中提取硅酸钠的方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤一:将粉煤灰原料进行研磨，研磨至颗粒粗细度在100至200目范围，得到粉煤灰粉末； 步骤二:按照质量比1:2的比例将所述步骤一中得到的粉煤灰粉末和水放入反应釜，进行混合搅拌，得到混合均匀的粉煤灰浆； 步骤三:按照质量百分比3%:7%:90%的比例配制碳酸氢氨、氢氧化钠和水，混合均匀，得到碱性反应液； 步骤四:将所述步骤三中得到的碱性反应液与粉煤灰浆按照质量比1:9的比例添加到所述步骤二中反应釜内，得到混合反应物； 步骤五:将所述步骤四中装有混合反应物的反应釜进行密闭加温加压，加温的温度范围为1601:至1901，加压的压力范围为8千帕至10千帕，反应时间为至少1小时后打开反应釜放气，得到硅酸钠混合物； 步骤六:将所述步骤五中得到的硅酸钠混合物用板框过滤机进行过滤，得到过滤物，对所述过滤物用水进行冲洗，按照每500千克至少冲洗50分钟进行冲洗，得到硅酸钠溶液； 步骤七:将所述步骤六中的硅酸钠溶液在4001:热空气下进行烘干，烘干时间按照每500千克至少烘干2个小时进行烘干，得到高纯度硅酸钠溶液。
2.根据权利要求1所述在粉煤灰中提取硅酸钠的方法，其特征在于，所述步骤五中的加热温度范围为1651:至185。〇。
3.根据权利要求2所述在粉煤灰中提取硅酸钠的方法，其特征在于，所述步骤五中加热温度为180。〇。
4.根据权利要求1所述在粉煤灰中提取硅酸钠的方法，其特征在于，所述步骤六中进行的过滤是使用100目的板框过滤机进行过滤。
5.根据权利要求1所述在粉煤灰中提取硅酸钠的方法，其特征在于，所述步骤六中进行的过滤是使用200目的板框过滤机进行过滤。
【文档编号】C01B33/32GK104477928SQ201410728467
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】刘建恩 申请人:宋英宏