[发明专利]一种利用含铝污泥制备超细硅酸铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用含铝污泥制备超细硅酸铝的方法，属于固废处置、资源再生利用和发展循环经济技术领域。

背景技术

随着国民经济的快速发展，铝工业固体废弃物的肆意排放，造成周围工业垃圾堆积如山，对水、大气、土壤都带来重大污染，破坏人类居住环境。因此对于铝工业废弃物的回收处理，无论从环境保护，还是资源的重复利用来说，都具有重要的意义。

超细硅酸铝是一种新型的功能型硅酸盐产品，其具有颗粒小、悬浮性好、白度高等特点。作为功能型助剂，它可广泛用于涂料、油墨、塑料、皮革、印染、造纸等领域。超细硅酸铝加入室内外建筑涂料、印花涂料浆、白色二道底漆、马路标线漆等产品中，产生钛白增效作用，节省钛白粉用量20％，故可以大幅度的降低产品的成本，并可明显改进产品性能，如白度、干膜遮盖力、储藏稳定性、耐磨性、耐磨损性、耐擦洗性等；也可明显改善产品的施工性能，如降低涂膜的热塑性；改善表面的发粘性、吸尘性等；掺有超细硅酸铝的农用塑料薄膜，可改善其透光性，增加农作物的光合作用强度，从而可使农作物产量提高15％。超细硅酸铝应用于造纸工业中可明显增加纸张的白度，改善产品的外观和使用寿命。超细硅酸铝和各种颜料配合使用能增强颜料的着色强度及遮盖性能，在油漆中使用可以提高产品质量，降低造漆成本。

本发明目的就是通过一定工艺条件下把含铝污泥制备超细硅酸铝产品，扩大含铝污泥再生利用渠道，获得应用范围、附加值更高的超细硅酸铝产品。该研究既可解决因含铝污泥排放而导致的环境污染问题，又达到资源回收利用的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种利用含铝污泥制备超细硅酸铝的方法。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种利用含铝污泥制备超细硅酸铝的方法，包括以下步骤：

(1)将含铝污泥与浓硫酸溶液反应，压滤得硫酸铝溶液；

(2)在反应器中加入硫酸铝溶液和水玻璃溶液各1/4～1/2体积的溶液，加入碱金属氯化物，搅拌生成细小的硅酸铝，加入碱土金属氯化物，搅拌；

(3)不断搅拌下，把剩余的硫酸铝溶液和水玻璃溶液慢慢加入反应器中，反应温度为50～70℃，pH为9～11，反应1小时，60℃保温沉化1～2小时；

(4)烘干，灼烧，粉碎，得到超细硅酸铝产品。

进一步地，步骤(1)中含铝污泥为铝工业加工生产过程产生的含铝污泥，铁含量小于0.01％。

进一步地，步骤(1)中硫酸铝溶液以Al₂O₃计，其铝含量为10～20g/L。

进一步地，步骤(2)中水玻璃的模数为3.3，硫酸铝溶液和水玻璃溶液混合溶液的SiO₂含量为8～12g/L。

进一步地，步骤(2)中碱金属氯化物为氯化钠或氯化钾中的一种或两种，碱金属氯化物的添加量为硫酸铝溶液和水玻璃溶液混合溶液总质量的5～7％。

进一步地，步骤(2)中碱土金属氯化物为氯化钙、氯化镁或氯化钡中的一种或几种，碱土金属氯化物的添加量为硫酸铝溶液和水玻璃溶液混合溶液总质量的3～5％。

本发明的有益效果是：超细硅酸铝其原料易得、工艺操作简单、生产安全环保，可广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、皮革、印染、造纸等工业部门；它属于一种层状硅酸盐，其片状表面有很高的光泽，具有很强的光散射性能；它铁含量小，纯度高，又有极好的悬浮稳定性，是涂料中的钛白粉和优质高岭土的理想替代品。

具体实施方式

现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例1

将含铝污泥与浓硫酸酸溶反应预处理，压滤获得硫酸铝清液，控制硫酸铝溶液中的铝含量(Al₂O₃计)为10g/L，控制硫酸铝溶液和水玻璃溶液混合溶液的SiO₂含量为12g/L。

在反应器中加入硫酸铝溶液和水玻璃溶液各1/4体积的溶液，加入硫酸铝溶液和水玻璃溶液混合溶液总质量5％的氯化钠，在搅拌下发生化学反应生成细小的硅酸铝，同时加入硫酸铝溶液和水玻璃溶液混合溶液总质量3％的氯化钙，生成一种沉淀核心，改善产品的细分散性能。

在不断搅拌下，把剩余的硫酸铝溶液和水玻璃溶液慢慢加入反应器中进行合成反应。反应温度为70℃，反应pH值为11，反应1小时，60℃保温沉化2小时，使产物定型化。再通过烘干、灼烧、粉碎，即得到超细硅酸铝产品。