[发明专利]一种利用高铝粉煤灰生产莫来石和硅酸钙的方法

权利要求书

1.一种利用高铝粉煤灰生产莫来石和硅酸钙的方法，包括以下步骤：

(1)将高铝粉煤灰与氢氧化钠溶液混合，进行脱硅反应；

(2)将步骤(1)反应后的料浆分离，分别得到固相脱硅粉煤灰和液相粉煤灰脱硅母液；

(3)将步骤(2)得到的固相脱硅粉煤灰依次进行水洗除碱、酸洗除杂、水洗除酸；

(4)将步骤(3)得到的脱硅粉煤灰干燥、焙烧得到莫来石；

(5)将步骤(2)得到的液相粉煤灰脱硅母液与石灰乳进行苛化反应得到料浆，进行分离后，固相产物经水洗、干燥后得到硅酸钙。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)前首先将高铝粉煤灰进行预处理。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(5)苛化反应后的液相溶液及步骤(3)和步骤(5)水洗所使用的工艺水均可经蒸发浓缩后返回步骤(1)循环使用；蒸发水量为5～10％，优选6.91～8.18％，进一步优选7.28％。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述预处理采用氧化铝球石作为研磨介质；研磨介质与粉煤灰的质量比为1.3～5∶1，优选2～3∶1，进一步优选2.6∶1；研磨时间为0.5～4h，优选1～4h，进一步优选2h；将研磨后的粉煤灰过100～320目筛，优选过120～320目筛，进一步优选过200目筛。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氢氧化钠溶液浓度为5～30％，优选10～25％，进一步优选15％；氢氧化钠溶液与高铝粉煤灰的液固比为0.5～9∶1，优选2～5∶1，进一步优选3∶1；反应时间为0.5～12h，优选1～7h，进一步优选2h；搅拌速率为150～750r·min^-1，优选245～700r·min^-1，进一步优选600r·min^-1；反应温度为90～150℃，优选104～130℃，进一步优选120℃。

6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中固相脱硅粉煤灰的水洗采用工艺水与脱硅粉煤灰的液固比为1∶1～3∶1；搅拌速率为150～750r·min^-1，优选200～400r·min^-1，进一步优选300r·min^-1；洗涤温度为20～95℃，优选60～80℃，进一步优选80℃；洗涤时间为0.5～12h，优选1～2h，进一步优选1h。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中脱硅粉煤灰的酸洗采用盐酸作为浸出剂，盐酸浓度为5～30％，优选10～22％，进一步优选20％；盐酸与脱硅粉煤灰的液固比为1∶1～3∶1，优选2∶1～3∶1，进一步优选3∶1；搅拌速率为150～750r·min^-1，优选200～400r·min^-1，进一步优选300r·min^-1；洗涤温度为20～95℃，优选60～80℃，进一步优选80℃；洗涤时间为0.5～12h，优选1～2h，进一步优选1h。

8.如权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中脱硅粉煤灰的干燥温度为80～150℃，优选100～135℃，进一步优选120℃；干燥至恒重进行焙烧，焙烧温度950～1800℃，优选1200～1600℃，进一步优选1400℃；焙烧时间0.5～4h，优选1～2.5h，进一步优选2h。

9.如权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述石灰乳由水与氢氧化钙或氧化钙按液固比为1∶1～5∶1配制而成，优选2∶1～3∶1，进一步优选3∶1；苛化反应采用钙硅比为1∶0.5～1.2，优选1∶0.8～1.2，进一步优选1∶1；搅拌速率为80～800r·min^-1，优选200～400r·min^-1，进一步优选300r·min^-1；苛化温度为65～150℃，优选80～130℃，进一步优选95℃；苛化时间为0.3～5h，优选0.4～2h，进一步优选1.5h。

10.如权利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述水洗采用工艺水与固相产物的液固比为1∶1～3∶1；搅拌速率为150～750r·min^-1，优选200～400r·min^-1，进一步优选300r·min^-1；洗涤温度为20～95℃，优选60～80℃，进一步优选80℃；洗涤时间为0.5～12h，优选1～2h，进一步优选1h；干燥温度为80～120℃，优选100～118℃，进一步优选105℃。