一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法，其使用的原料為石灰乳和硅酸鈉溶液，摩爾質量比為CaO/SiO2︰0.95～1.05，制備方法：將石灰石破碎；把破碎后的石灰石篩選、水洗；石灰石煅燒；將鍛燒生成的生石灰加入到熱水，生成石灰乳；對生成的石灰乳過篩，配置到有效CaO濃度>170g/L，加熱消化；將硅酸鈉溶液預熱，與石灰乳加熱反應；反應完成后，沉降分離，溢流為堿液，底流為含水硅酸鈣，過濾洗滌；對含水硅酸鈣過濾后，通入窯氣干燥，得到干硅酸鈣即為成品；溢流過濾后的反應物進行蒸發(fā)得成品堿液。本發(fā)明應用高鈣低鎂氧化鈣和高純度硅酸鈉制備微孔高活性低密度硅酸鈣，有效的解決活性硅酸鈣雜質含量高的問題。
【專利說明】一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領域，特別是涉及一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的硅酸鈣制備多是精制石灰乳和硅酸鈉精液進行水熱反應，并對水熱反應產(chǎn)物進行除渣、洗滌，得到硅酸鈣，但是大多得到的硅酸鈣活性低，作為填料時雜質含量高，品質差。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的就是提供一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法，解決現(xiàn)有方法中存在的硅酸鈣活性低，作為填料雜質含量高，品質差等問題。
[0004]本發(fā)明使用原料為石灰乳、硅酸鈉溶液，所述石灰乳(以CaO濃度計)和硅酸鈉溶液(以Si02濃度計)的摩爾質量比為CaO/ Si02: 0.95?1.05，制備方法步驟如下:
(1)破碎:將石灰石原料置入破碎機中進行破碎；
(2)篩選、水洗:把破碎后的石灰石置于孔徑為5cm的篩中進行篩選，同時用水沖選篩選后的石灰石；
(3)煅燒:將篩選、水洗后的石灰石置于立窯中進行煅燒，所述煅燒溫度為900-1300°C，所述煅燒時間為3-5小時，制得生石灰(CaO)和二氧化碳(C02)；
(4)消化:將石灰石鍛燒生成的生石灰加入到熱水中，所述生石灰與熱水的量比為1:6，所述熱水溫度為90°C，不斷攪拌，生成石灰乳；
(5)過濾、調和濃度:對生成的石灰乳過120目篩，再采用過濾方式將石灰乳配置到有效CaO濃度>170g/L，然后加熱消化；
(6)加熱反應:將娃酸鈉溶液進行預熱，所述預熱溫度為60-90°C,所述預熱時間為20-40分鐘，再與消化好的石灰乳進行攪拌混合，且在水熱反應釜中加熱進行反應，所述石灰乳(以CaO濃度計)和硅酸鈉溶液(以Si02濃度計)的摩爾質量比為CaO/ Si02: 0.95?1.05，所述加熱溫度為85-90°C，所述加熱時間為50-60分鐘，化學反應式為Na2Si03 +Ca (OH)2 = CaSi03 I + 2Na0H ；
(7)沉降分離:反應完成后，水熱反應釜停止攪拌，進行靜置沉降分離，其中溢流為堿液，可以直接使用清水泵泵入進入蒸發(fā)工段，底流為含水硅酸鈣，使用漿泵送到水平帶式過濾機進行過濾，過濾洗滌使用三次洗滌三次過濾的工藝，其中第一道過濾得到的濾液進入堿液蒸發(fā)工段，其洗水為第二道過濾的循環(huán)濾液；第二道過濾的洗水使用第一道過濾的循環(huán)濾液，濾液成為第一道過濾的洗水；第三道過濾的洗水使用加熱的自來水，濾液成為第二道過濾的洗水。過濾過程中真空度控制。三道過濾后硅酸鈣附堿要求為:一級帶式過濾機附堿:〈4%，二級帶式過濾機附堿:〈0.5%，三級帶式過濾機附堿:pH〈10，如果硅酸鈣三次過濾洗滌后，含堿量仍不達標(超過2%)，則進行脫堿處理，使用稀硫酸質量濃度為硫酸與硅酸鈣的質量比(折合成濃硫酸與干基硅酸鈣質量比)1:30-50，且為1.8-2.2%。的溶液進行淋洗，所得濾液可作為第三道過濾的洗水使用。所述脫堿溫度為85-95°C ；
(8)對含水硅酸鈣過濾完成后，將其置于閃蒸干燥器，通入窯氣進行干燥，得到干硅酸鈣即為成品，所述干燥溫度為110-120°C，所述成品為含水活性硅酸鈣濾餅附水65%,Si02 彡 40%, CaO 彡 40%, CaO 與 Si02 摩爾質量比:0.95 ?1.05，Na20 ( 0.5%，灼減(15%,白度彡87，pH值彡10 ；
(9)上述步驟(7)反應完成后,分離沉降后的溢流為堿液，溢流首先在葉濾機過濾，過濾后浮游物:〈0.5g/L，Si02 濃度:〈1.5g/L，氧化鈉濃度:>90 g/L，NC:<5 g/L，AO:<1 g/L，繼續(xù)對過濾后的反應物進行蒸發(fā)后得成品堿液。
[0005]本發(fā)明與其他工藝相比，有益效果在于:本發(fā)明應用高鈣低鎂氧化鈣和高純度硅酸鈉，采用沉降法制備微孔高活性低密度硅酸鈣，有效的解決活性硅酸鈣作為填料雜質含量高的問題，其堆積密度為0.17-0.3g/cm3，真密度為1.3 -1.4g/cm3,比表面積120-150m2/g。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]附圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0007]—種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法，使用原料為石灰乳、硅酸鈉溶液，所述石灰乳(以CaO濃度計)和硅酸鈉溶液(以Si02濃度計)的摩爾質量比為CaO/ Si02: 0.95?
1.05，制備方法步驟如下:
(1)破碎:將石灰石原料置入破碎機中進行破碎；
(2)篩選、水洗:把破碎后的石灰石置于孔徑為5cm的篩中進行篩選，同時用水沖選篩選后的石灰石；
(3)煅燒:將篩選、水洗后的石灰石置于立窯中進行煅燒，所述煅燒溫度為1200°C，所述煅燒時間為5小時，制得生石灰(CaO)和二氧化碳(C02)；
(4)消化:將石灰石鍛燒生成的生石灰加入到熱水中，所述生石灰與熱水的量比為1:6，所述熱水溫度為90°C，不斷攪拌，生成石灰乳；
(5)過濾、調和濃度:對生成的石灰乳過120目篩，再采用過濾方式將石灰乳配置到有效CaO濃度>170g/L，然后加熱消化；
(6)加熱反應:將娃酸鈉溶液進行預熱，所述預熱溫度為90°C,所述預熱時間為30分鐘，再與消化好的石灰乳進行攪拌混合，且在水熱反應釜中加熱進行反應，所述石灰乳(以CaO濃度計)和硅酸鈉溶液(以Si02濃度計)的摩爾質量比為CaO/ Si02: 0.95?1.05，所述加熱溫度為90°C，所述加熱時間為60分鐘；
(7)沉降分離:反應完成后，水熱反應釜停止攪拌，進行靜置沉降分離，其中溢流為堿液，使用清水泵泵入進入蒸發(fā)工段，底流為含水硅酸鈣，使用漿泵送到水平帶式過濾機進行過濾，過濾洗滌使用三次洗滌三次過濾的工藝，其中第一道過濾得到的濾液進入堿液蒸發(fā)工段，其洗水為第二道過濾的循環(huán)濾液；第二道過濾的洗水使用第一道過濾的循環(huán)濾液，濾液成為第一道過濾的洗水；第三道過濾的洗水使用加熱的自來水，濾液成為第二道過濾的洗水。過濾過程中真空度控制。三道過濾后硅酸鈣附堿為:一級帶式過濾機附堿:〈4%，二級帶式過濾機附堿:〈0.5%，三級帶式過濾機附堿:pH〈10。所述脫堿溫度為90°C ；
(8)對含水硅酸鈣過濾完成后，將其置于閃蒸干燥器，通入窯氣進行干燥，得到干硅酸鈣即為成品，所述干燥溫度為120°C，所述成品為含水活性硅酸鈣濾餅附水:<65%，Si02 彡 40%, CaO 彡 40%, CaO 與 Si02 摩爾質量比:0.95 ?1.05，Na20 ( 0.5%，灼減(15%,白度彡87，pH值彡10 ；
(9 )上述步驟(7 )反應完成后，分離沉降后的溢流為堿液，溢流首先在葉濾機過濾，過濾后浮游物:〈0.5g/L，Si02 濃度:〈1.5g/L，氧化鈉濃度:>90 g/L, NC:<5 g/L, AO:<1 g/L，繼續(xù)對過濾后的反應物進行蒸發(fā)后得成品堿液。
【權利要求】
1.一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法，其特征在于:原料為石灰乳(以CaO濃度計)和硅酸鈉溶液(以Si02濃度計)，所述的兩種原料的摩爾質量比為CaO/ Si02: 0.95?1.05。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法，其特征在于:其制備方法步驟如下: (1)破碎:將石灰石原料置入破碎機中進行破碎； (2)篩選、水洗:把破碎后的石灰石置于孔徑為5cm的篩中進行篩選，同時用水沖選篩選后的石灰石； (3)煅燒:將篩選、水洗后的石灰石置于立窯中進行煅燒，制得生石灰(CaO)和二氧化碳(C02)，所述煅燒溫度為900-1300°C，所述煅燒時間為3_5小時； (4)消化:將石灰石鍛燒生成的生石灰加入到熱水中，不斷攪拌，生成石灰乳，所述生石灰與熱水的量比為1: 6，所述熱水溫度為90°C ; (5)過濾、調和濃度:對生成的石灰乳過120目篩，再采用過濾方式配置石灰乳濃度，然后加熱消化； (6)加熱反應:將硅酸鈉溶液進行預熱，再與消化好的石灰乳進行攪拌混合，且在水熱反應爸中加熱進行反應； (7)沉降分離:反應完成后，水熱反應釜停止攪拌，進行靜置沉降分離，其中溢流為堿液，底流為含水硅酸鈣，使用漿泵送到水平帶式過濾機進行過濾，過濾洗滌使用三次洗滌三次過濾的工藝； (8)對含水硅酸鈣過濾完成后，將其置于閃蒸干燥器，通入窯氣進行干燥，得到干硅酸鈣即為成品，所述干燥溫度為110-120°C ； (9)上述步驟(7)反應完成后,沉降分離后的溢流為堿液，溢流在葉濾機過濾，過濾后浮游物:〈0.5g/L，Si02 濃度:〈1.5g/L，氧化鈉濃度:>90 g/L，NC:<5 g/L，AO:<1 g/L，繼續(xù)對過濾后的反應物進行蒸發(fā)后得成品堿液。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法，其特征在于:其中步驟(5)所述石灰乳有效CaO濃度>170g/L。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法，其特征在于:其中步驟(6)所述所述預熱溫度為60-90°C，所述預熱時間為20-40分鐘，所述加熱溫度為85-90°C，所述加熱時間為50-60分鐘。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法，其特征在于:其中步驟(7)所述三次洗滌三次過濾的工藝中其中第一道過濾得到的濾液進入堿液蒸發(fā)工段，其洗水為第二道過濾的循環(huán)濾液；第二道過濾的洗水使用第一道過濾的循環(huán)濾液，濾液成為第一道過濾的洗水；第三道過濾的洗水使用加熱的自來水，濾液成為第二道過濾的洗水，過濾過程中真空度控制，三道過濾后硅酸鈣附堿要求為:一級帶式過濾機附堿:〈4%，二級帶式過濾機附堿:〈0.5%，三級帶式過濾機附堿:pH〈10。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種制備微孔高活性低密度硅酸鈣的方法，其特征在于:其中步驟(8)所述成品為含水活性硅酸鈣濾餅附水:彡65%, Si02彡40%, CaO彡40%, CaO與Si02摩爾質量比:0.95?1.05，Na20彡0.5%，灼減彡15%,白度彡87，pH值彡10。
【文檔編號】C01B33/24GK104261418SQ201410572019
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權日:2014年10月24日
【發(fā)明者】閆祖升 申請人:山西玉竹活性石灰制造有限公司