:1混合，并在290°C下反應(yīng)7h;反應(yīng)結(jié)束冷卻至室 溫后，按粉煤灰與水的固液比為1:3加水，加熱到95°C，攪拌3h，抽濾得到濾餅后，并用粉煤 灰與水的固液比為6:5進行洗滌，得到硫酸鐵與硫酸鋁的溶液及高硅酸浸渣;按酸浸渣與溶 液的固液比為1:1加入濃度為12 %的苛性鈉溶液，并放入高壓反應(yīng)釜內(nèi)加熱5h，反應(yīng)溫度 180°C;冷卻至室溫后，過濾并用少量的水洗滌固體渣，即得水玻璃。
[0033]實施例5，粉煤灰經(jīng)5次磁選，再經(jīng)機械粉磨，磨機轉(zhuǎn)速為1 lOOr/min，磨粉4min后得 到的細粉粉料，再與96%的硫酸按固液比2:1混合，并在310°C下反應(yīng)7h;反應(yīng)結(jié)束冷卻至室 溫后，按粉煤灰與水的固液比為1:3加水，加熱到95°C，攪拌3h，抽濾得到濾餅后，并用粉煤 灰與水的固液比為6:5進行洗滌，得到硫酸鐵與硫酸鋁的溶液及高硅酸浸渣;按酸浸渣與溶 液的固液比為1: 2加入濃度為13 %的苛性鈉溶液，并放入高壓反應(yīng)釜內(nèi)加熱6h，反應(yīng)溫度 180°C;冷卻至室溫后，過濾并用少量的水洗滌固體渣，即得水玻璃。
[0034]實施例6,粉煤灰經(jīng)5次磁選，再經(jīng)機械粉磨，磨機轉(zhuǎn)速為lOOOr/min，磨粉3min后得 到的細粉粉料，再與92 %的硫酸按固液比2:1混合，并在260 °C下反應(yīng)6h;反應(yīng)結(jié)束冷卻至室 溫后，按粉煤灰與水的固液比為1:6加水，加熱到75°C，攪拌lh，抽濾得到濾餅后，并用粉煤 灰與水的固液比為2:1進行洗滌，得到硫酸鐵與硫酸鋁的溶液及高硅酸浸渣;按酸浸渣與溶 液的固液比為1:1加入濃度為16 %的苛性鈉溶液，并放入高壓反應(yīng)釜內(nèi)加熱5h，反應(yīng)溫度 170°C;冷卻至室溫后，過濾并用少量的水洗滌固體渣，即得水玻璃。
[0035]實施例7,粉煤灰經(jīng)3次磁選，再經(jīng)機械粉磨，磨機轉(zhuǎn)速為1200r/min，磨粉3min后得 到的細粉粉料，再與94 %的硫酸按固液比1:1混合，并在270°C下反應(yīng)6h;反應(yīng)結(jié)束冷卻至室 溫后，按粉煤灰與水的固液比為1:2加水，加熱到95°C，攪拌3h，抽濾得到濾餅后，并用粉煤 灰與水的固液比為1:2進行洗滌，得到硫酸鐵與硫酸鋁的溶液及高硅酸浸渣;按酸浸渣與溶 液的固液比為1:2加入濃度為18 %的苛性鈉溶液，并放入高壓反應(yīng)釜內(nèi)加熱6h，反應(yīng)溫度 160°C;冷卻至室溫后，過濾并用少量的水洗滌固體渣，即得水玻璃。
[0036]實施例8,粉煤灰經(jīng)3次磁選，再經(jīng)機械粉磨，磨機轉(zhuǎn)速為1200r/min，磨粉3min后得 到的細粉粉料，再與96 %的硫酸按固液比3:1混合，并在280 °C下反應(yīng)6h;反應(yīng)結(jié)束冷卻至室 溫后，按粉煤灰與水的固液比為1:2加水，加熱到95°C，攪拌3h，抽濾得到濾餅后，并用粉煤 灰與水的固液比為1:2進行洗滌，得到硫酸鐵與硫酸鋁的溶液及高硅酸浸渣;對酸浸渣進行 1300°C下煅燒4h，再按酸浸渣與溶液的固液比的比為1:1加入濃度為13%的氫氧化鈉溶液， 在高壓反應(yīng)釜內(nèi)加熱3h，反應(yīng)溫度180°C，冷卻至室溫后，過濾并用少量的水洗滌固體渣即 得水玻璃。
[0037]實施例9,粉煤灰經(jīng)4次磁選，再經(jīng)機械粉磨，磨機轉(zhuǎn)速為1200r/min，磨粉4min后得 到的細粉粉料，再與93 %的硫酸按固液比7:4混合，并在290°C下反應(yīng)8h;反應(yīng)結(jié)束冷卻至室 溫后，按粉煤灰與水的固液比為1:3加水，加熱到90°C，攪拌2h，抽濾得到濾餅后，并用粉煤 灰與水的固液比為1:1進行洗滌，得到硫酸鐵與硫酸鋁的溶液及高硅酸浸渣;對酸浸渣進行 1400 °C下煅燒5h，再按照酸浸渣與溶液的固液比的比為1:2加入濃度為16 %的氫氧化鈉溶 液，在高壓反應(yīng)釜內(nèi)加熱2h，反應(yīng)溫度170°C，冷卻至室溫后，過濾并用少量的水洗滌固體 渣，即得水玻璃。
[0038]實施例10，粉煤灰經(jīng)3次磁選，再經(jīng)機械粉磨，磨機轉(zhuǎn)速為1200r/min，磨粉5min后 得到的細粉粉料，再與94%的硫酸按固液比7:3混合，并在270°C下反應(yīng)6h;反應(yīng)結(jié)束冷卻至 室溫后，按粉煤灰與水的固液比為1:3加水，加熱到95°C，攪拌3h，抽濾得到濾餅后，并用粉 煤灰與水的固液比為6:5進行洗滌，得到硫酸鐵與硫酸鋁的溶液及高硅酸浸渣;對酸浸渣進 行1300 °C下煅燒3h，再按照酸浸渣與溶液的固液比的比為1:1加入濃度為18 %的氫氧化鈉 溶液，在高壓反應(yīng)釜內(nèi)加熱lh，反應(yīng)溫度160°C，冷卻至室溫后，過濾并用少量的水洗滌固體 渣，即得水玻璃。
[0039] 將上述實施例中所得樣品分別進行性能測試，得到數(shù)據(jù)如下表1所示。
[0040] 表 1
[0041]
[0042] 以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，參照上述實施例可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些 未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換均在申請待批的權(quán)利要求保護范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種利用普通煤粉爐粉煤灰制備水玻璃的方法，其特征在于，所述制備方法包括如 下步驟： 1) 磁選分離粉煤灰中的磁珠； 2) 機械粉磨； 3) 酸浸:260 °C~320 °C下，按粉煤灰與硫酸的固液比為4:1~1:1的比例將粉煤灰與濃 度為90 %~98 %的硫酸混合，反應(yīng)4~8h; 4) 固液分離:將反應(yīng)物冷卻至室溫后，按粉煤灰與水的固液比為1:2~1:6配制加水，75 ~95 °C下，攪拌1~3h后，抽濾，濾餅用按粉煤灰與水的固液比為2:1~1:2的水洗滌，得硫酸 鐵與硫酸鋁的溶液和高硅酸浸渣； 5) 酸浸渣制備水玻璃:將酸浸渣與12 %~18 %的苛性鈉溶液按固液比為1:1~1:2的比 例配制混合液，160~180°C下在反應(yīng)釜內(nèi)加熱4~6h后，冷卻至室溫，過濾并用水洗滌固體 渣。2. 如權(quán)利要求1所述的一種利用普通煤粉爐粉煤灰制備水玻璃的方法，其特征在于，所 述粉煤灰為按質(zhì)量百分比計的下述組份： Al2〇3+Si〇2+Fe2〇3>70%，CaO>5%。3. 如權(quán)利要求2所述的一種利用普通煤粉爐粉煤灰制備水玻璃的方法，其特征在于，所 述粉煤灰為按質(zhì)量百分比計的下述組份:Al 2〇3，29.87 % ; 19.25 %，47.08% ;Fe2〇3，7.01 % ; 〇&0,6.98%;503，1.2%;燒失量，7.68%。4. 如權(quán)利要求1所述的一種利用普通煤粉爐粉煤灰制備水玻璃的方法，其特征在于，所 述步驟1)中，用濕式弱磁場磁選機進行濕法磁選分離。5. 如權(quán)利要求4所述的一種利用普通煤粉爐粉煤灰制備水玻璃的方法，其特征在于，所 述濕式弱磁場磁選機磁感應(yīng)強度0.2T，入料速度500mL/min，物料濃度8%，磁選3~5次。6. 如權(quán)利要求1所述的一種利用普通煤粉爐粉煤灰制備水玻璃的方法，其特征在于，所 述步驟2)中，所述機械粉磨為輥碾式粉磨機干法粉磨。7. 如權(quán)利要求6所述的一種利用普通煤粉爐粉煤灰制備水玻璃的方法，其特征在于，所 述車昆碾式粉磨機磨機轉(zhuǎn)速l〇〇〇r/min~1200r/min，粉磨3~5min。8. 如權(quán)利要求1所述的一種利用普通煤粉爐粉煤灰制備水玻璃的方法，其特征在于，所 述酸浸渣制備水玻璃的另一處理方法包括：1300~1500 °C下對酸浸渣煅燒2~5h后，再將酸 浸渣與12%~18%的氫氧化鈉溶液按固液比為1:1~1:2的比例配制混合液，160~180 °C下 反應(yīng)釜內(nèi)加熱1~3h，冷卻至室溫，過濾并用水洗滌固體渣即得水玻璃。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用普通粉煤爐粉煤灰制備水玻璃的方法，該法是包括將硫酸與粉煤灰在低溫焙燒條件下反應(yīng)，溶出粉煤灰中的Al2O3、Fe2O3、FeO，再用苛性堿溶液高溫水熱提取酸浸渣中的SiO2制備水玻璃。本發(fā)明提供的方法，是一種對設(shè)備無特殊要求、低溫焙燒并能高效利用粉煤灰中的SiO2制備水玻璃的方法，本發(fā)明提供的方法可將粉煤灰中的氧化鋁溶出90％～96％，氧化鐵溶出98％～100％；酸浸渣中70％～78％的二氧化硅轉(zhuǎn)化為模數(shù)為大于2.2的液-4型水玻璃。本發(fā)明提供的技術(shù)方案充分利用粉煤灰的資源，制作工藝簡單、生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】C01B33/32
【公開號】CN105621428
【申請?zhí)枴緾N201610066819
【發(fā)明人】楊卓舒, 張磊, 鄺清林
【申請人】卓達新材料科技集團有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月29日