[发明专利]一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺

权利要求书

1.一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离；所述的赤泥为拜耳法生产氧化铝产生的赤泥；所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石；所述的生料中，磷石膏和赤泥按照1～1.4:1～1.6重量比的比例混合，添加剂添加比例按生料中所含Na₂O和Al₂O₃+Fe₂O₃总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的17～24％；焙烧是在温度1200～1300℃下焙烧时间2～3h；溶出时的液固体积比为4～5:1；

(2)将步骤(1)中固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化物，将分离出的硫化物进行焙烧，再将焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；

(3)向步骤(1)中固液分离得到的液体中加入CO₂至沉淀不再产生，然后将沉淀在95～125℃下烘干，至水分低于0.5％后，得到粗氢氧化铝，向粗氢氧化铝中加入其0.1～0.5wt％的分散剂进行研磨，制得氢氧化铝；

(4)取步骤(3)制得的氢氧化铝，再取气相二氧化硅、碳化硅、聚乙二醇、聚乙烯醇和水放入容器中搅拌均匀，得到陶瓷原浆混合物，将陶瓷原浆混合物烘干，粉碎得到原料粉体，烧结，制得多孔碳化硅陶瓷。

2.根据权利要求1所述的利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。

3.根据权利要求1所述的利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述焙烧的条件是将硫化物置于45～50％的富氧环境下，在950～1250℃下焙烧3～5h。

4.根据权利要求1所述的利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，其特征在于：步骤(3)中，所述分散剂为乙醇；所述研磨采用氧化铝衬板的球磨机，研磨介质为氧化铝球，球料比为7～9：1。

5.根据权利要求1所述的利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，其特征在于：步骤(4)中，按重量份计，所述陶瓷原浆混合物包括20～30份氢氧化铝、10～20份气相二氧化硅、70～100份碳化硅、2～4份聚乙二醇、2～5份聚乙烯醇和150～180份水。

6.根据权利要求1所述的利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，其特征在于：步骤(4)中，所述碳化硅的粒径为100～120μm。

7.根据权利要求1所述的利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，其特征在于：步骤(4)中，所述烧结的方式为将原料粉体放入窑中，一次升温至600～800℃，保温煅烧2～3h，二次升温至1100～1200℃，保温煅烧1～2h，再三次升温至1300～1350℃，保温烧结2～3h。

8.根据权利要求1所述的利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，其特征在于：步骤(4)中，所述原料粉体过30～50目筛。