[发明专利]一种泡花碱的制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于泡花碱工业化生产技术领域，具体涉及一种泡花碱的制备工艺。

背景技术

泡花碱用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门，在化工系统用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、偏硅酸钠硅溶胶，层硅及速溶粉状泡花碱，硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料；在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗剂中不可缺少的原料，也是水质轻化剂、助洗剂；在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱；在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等；在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等。

煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的固体废弃物，其排放量占煤炭产量的20% 左右，大量堆积的煤矸石不仅占用土地，污染环境，并且由于煤矸石的自燃，还会造成大气污染和水污染，影响了煤炭工业的可持续发展。因此，研究煤矸石的综合利用，不仅可以减少污染，退地还田，还可以变废为宝，节约煤炭资源，符合煤炭企业清洁生产和循环经济理念。煤矸石酸浸处理后的主要化学成分是SiO₂及少量的CaSO₄、TiO₂等，其中的SiO₂可用作提取制备泡花碱的原料，虽然现已有多种方法可用于其提取制备，但硅的回收率多不超过80%，制备效果仍需进一步改善。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种泡花碱的制备工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种泡花碱的制备工艺，包括如下步骤：

（1）煤矸石预处理：

a.先将煤矸石进行粉碎处理，控制粉碎后的颗粒大小为150~200目，得煤矸石粉备用；

b.将操作a所得的煤矸石粉放入到煅烧炉中进行煅烧处理，控制煅烧的温度为500~540℃，50~55min后将煤矸石粉取出备用；

c.将操作b处理后的煤矸石粉放入到盐酸溶液中浸泡处理，35~40min后进行过滤，然后用清水对处理后的煤矸石粉冲洗一遍，最后对其干燥处理后备用；

（2）预混料制备：

将步骤（1）制得的煤矸石粉与碳酸钠按照Si/Na比为1.3~1.6：1混合，搅拌均匀后得预混料备用；

（3）半成品制备：

将步骤（2）所得的预混料投入到煅烧炉内进行煅烧处理，先以22~26℃/min的升温速度将预混料升至830~860℃，然后向煅烧炉内加入预混料总质量0.4~0.6%的二氧化钛，同时对预混料施加超声波处理，并将升温的速率调整至14~18℃/min，将预混料升至1030~1050℃，保温处理15~20min后得熔融液体状半成品备用；

（4）成品制备：

对步骤（3）所得的熔融液体状半成品进行水淬冷却后得固体泡花碱，然后对固体泡花碱进行熔化、过滤处理后得成品液体泡花碱。

进一步的，步骤（1）操作c中所述的盐酸溶液的质量分数为15~20%，期间加热保持盐酸溶液的温度为90~95℃。

进一步的，步骤（1）操作c中所述的干燥处理的温度为110~115℃。

进一步的，步骤（2）中所述的搅拌处理的转速为600~800转/分钟。

进一步的，步骤（3）中所述的二氧化钛的颗粒直径为30~70μm。

进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理的频率为120~140kHz。