蒸发浓缩冷却结晶 硅铝渣制备白碳黑和水处理剂的方法(2)

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅铝渣的利用方法，该方法通过处理工业废渣，利用渣中含有的有价元素，生产具有高附加值的化工产品，可达到二次资源回收利用，实现循环经济、节能减排目的。

本发明采用下列步骤来实现：

A、按硅铝渣∶碳酸钠质量比为1∶1.0～1.2的比例，称取一定量的两种物料，混合均匀后盛于陶瓷器皿中并放置于高温炉中，在600℃～800℃的温度下煅烧1～2小时，然后冷却至室温并研磨至物料全部通过120目筛;

B、根据步骤A的硅铝渣质量，按液相∶硅铝渣液固质量比为3～4∶1的比例，在反应器中加入相应质量的水或由步骤H返回的混合液与补充水配制的液相并升温至70～90℃，然后在搅拌条件下加入步骤A得到的研磨后的物料，在400～500rpm的搅拌条件下浸取2～3小时，经分离得到浸出液和浸出渣;

C、步骤B分离得到的浸出液，按有机相与水相(浸出液)体积比为1:1的比例，加入含8～羟基喹啉120～150g/L和3～5g/L二异丁基甲醇的四氯化碳有机相萃取铝，萃取温度室温、搅拌速度为300～500rpm，萃取时间20～40分钟，经分离得到含铝萃取有机相和萃余水溶液;

D、在步骤C分离得到的萃余水溶液中，在室温、常压及300～500rpm的搅拌条件下通入CO2气体进行碳化处理，当溶液pH达到8～10时，停止通入CO2气体，继续在300～500rpm的搅拌条件下反应0.5小时，然后分离得到滤液和水合硅酸沉淀;

E、步骤D得到的水合硅酸沉淀，用步骤A硅铝渣质量80%～100%的水量洗涤2次并于120～150℃干燥2.0～3.0小时，然后在600～800℃的温度下煅烧0.5～1.0小时即得到白碳黑产品;

F、步骤D分离得到的滤液，经蒸发浓缩、结晶，分离得到碳酸钠和结晶母液;得到的碳酸钠返回到步骤A用于配料使用;

G、步骤C得到的含铝萃取有机相，用50～80g/L的盐酸溶液，按有机相与水相体(盐酸溶液)体积比2∶1的比例于室温下反萃20～30分钟，反萃后分离得到氯化铝溶液和反萃有机相;反萃有机相返回步骤C循环使用;氯化铝溶液经蒸发、浓缩得到氯化铝水处理剂;

H、步骤E分离得到的洗涤液和步骤F分离出的结晶母液混合，返回步骤B使用。蒸发浓缩冷却结晶

所述硅铝渣为采用低品位铝土矿，通过硫酸常温加压浸出，制取水处理剂时，分离得到的工业废渣，其主要组分为：SiO2含量80～85%，Al2O3含量15～18%，结晶水45～50%。

本发明具有下列优点和效果：

(1)可有效提取硅铝渣中的Si和Al，为硅铝渣提供一条有效利用的途径;

(2)本发明具有工艺过程和设备简单，操作容易、安全等特点。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。

实施例1：

A、称取硅铝渣400克、碳酸钠400克，将两种物料混合均匀后装在陶瓷器皿中并放置于高温炉中，在800℃的温度下煅烧1小时，然后冷却至室温并研磨至物料全部通过120目筛;

B、在反应器中加入水1600克并升温至70℃，然后在搅拌条件下加入步骤A得到的研磨后的物料，在500rpm的搅拌条件下浸取2小时，经分离得到浸出液和浸出渣;

C、步骤B分离得到的浸出液，按有机相与水相体积比1:1，加入含8～羟基喹啉150g/L和3g/L二异丁基甲醇的四氯化碳有机相萃取铝，萃取温度室温、搅拌速度为300rpm，萃取时间40分钟，经分离得到含铝萃取有机相和萃余水溶液;

D、在步骤C分离得到的萃余水溶液中，在室温、常压及500rpm的搅拌条件下通入CO2气体进行碳化处理，当溶液pH达到10时，停止通入CO2气体，继续在300rpm的搅拌条件下反应0.5小时，然后分离得到滤液和水合硅酸沉淀;

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