[发明专利]一种将硅渣和铝渣回收利用制备4A沸石的工艺方法

权利要求书

1.一种将硅渣和铝渣回收利用制备4A沸石的工艺方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)对硅渣进行预处理反应生成水玻璃：

A、所述硅渣为磷化工副产氟硅酸生产氟化铝的过程中产生的含F、Al元素的废弃物，以活性SiO₂计为25％-30％；将硅渣加入NH₄F溶液在反应釜中反应，反应后Al以Al(OH)₃形式沉淀，其反应式为：Al³⁺+3OH^-＝Al(OH)₃↓，SiO₂则与NH₄F发生反应生成(NH₄)₂SiF₆，其反应式为：SiO₂+6NH₄F+2H₂O＝(NH₄)₂SiF₆+4NH₄OH，过滤除去反应液中杂质，回收Al(OH)₃；再向过滤后的反应液中加入氨水，分别得到活性SiO₂、NH₄F溶液，其反应式为：反应式(NH₄)₂SiF₆+4NH₄OH＝SiO₂+6NH₄F+2H₂O；

B、将步骤A得到的活性SiO₂投入反应釜中，再加入水和NaOH，搅拌升温至90℃反应1小时，得到产物水玻璃，其反应式为：SiO₂+2NaOH＝Na₂SiO₃+H₂O；配料摩尔比为：SiO₂∶NaOH∶H₂O＝1∶1∶9.5；

(2)对铝渣进行预处理反应生成偏铝酸钠：

所述铝渣为电解铝生产过程中产生的废弃物，将水和铝渣放入反应釜中，升温至60℃开始慢慢加入NaOH，控制温度在90℃以下反应，待NaOH加完毕后再控制温度90℃±2℃下反应1小时，其反应式为：2Al+2NaOH+H₂O＝2NaAlO₂+2H₂↑；反应后经45μm的滤材粗滤和5μm的滤材精滤得偏铝酸钠溶液；配料摩尔比为：Al∶NaOH∶H₂O＝1∶1.18∶20；

(3)将步骤(1)中的水玻璃和步骤(2)中的偏铝酸钠溶液进行合成反应生成4A沸石：

向步骤(2)中的偏铝酸钠溶液加入NaOH，在60℃±5℃下搅拌加入步骤(1)制备的水玻璃，保温反应1小时进行胶化，再加入晶化导向剂升温至95℃±2℃晶化反应2-3小时，其反应式为：12Na₂SiO₃+12NaAlO₂+39H₂O＝Na₁₂Al₁₂Si₁₂O₄₈·27H₂O+24NaOH，然后脱水并洗涤至pH≤11，过滤后滤饼干燥即得4A沸石产品；配料摩尔比为：NaAlO₂∶Na₂SiO₃∶NaOH∶H₂O＝1∶1∶3∶90。

2.根据权利要求1所述的一种将硅渣和铝渣回收利用制备4A沸石的工艺方法，其特征在于：所述步骤(1)中A步骤反应得到的NH₄F溶液回流至A步骤的反应釜中再次参与硅渣的预处理反应。

3.根据权利要求1所述的一种将硅渣和铝渣回收利用制备4A沸石的工艺方法，其特征在于：所述步骤(3)中过滤后的碱液回流至步骤(2)的反应釜中再次参与对铝渣进行预处理反应生成偏铝酸钠的反应。

4.根据权利要求1所述的双渣法制备4A沸石，其特征在于：所述步骤(2)中将反应生成的氢气进行排空处理或回收。