[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

说明书

本发明提供了一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，包括如下步骤：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，分离得到的固体焙烧后加工制得硫酸，分离得到的液体加CO₂得到粗氢氧化铝，粗氢氧化铝加分散剂研磨后，制到氢氧化铝，氢氧化铝再同气相二氧化硅、碳化硅、聚乙二醇、聚乙烯醇和水作为原料，制得多孔碳化硅陶瓷。本发明将磷石膏和赤泥进行综合利用，具有附加值高，处理成本低，有价成分利用率高，产品氢氧化铝是制备多孔碳化硅陶瓷的良好原料，同时联产的多孔碳化硅陶瓷具有生产成本低的特点。

技术领域

本发明涉及一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙，还含有多种其他杂质。目前，全世界每年排放磷石膏总量约为1.2~1.4亿吨，我国约为5000万吨左右，占全球年排放磷石膏总量的25~29%，这一数量呈增加趋势，且目前国内磷石膏堆放量达2.5亿吨，堆放的磷石膏渣占用大量土地，形成渣山，严重污染环境。

赤泥亦称红泥，从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0~2.0吨赤泥。目前全世界每年产生的赤泥超过7000万吨，我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量的赤泥不能充分有效的利用，目前只能依靠大面积的堆场堆放。占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。另一方面，目前拜耳法制取氧化铝时所用的铝土矿铝硅比低，相应的拜耳赤泥中的残余Al量也越来越高，拜耳赤泥的剩余利用价值也更高。

碳化硅为共价键化合物，烧结时原子扩散速率很低，因此纯碳化硅陶瓷的烧结困难，烧结温度高。而对于多孔碳化硅陶瓷，烧结温度高容易形成气孔封闭。所以人们在烧结多孔碳化硅陶瓷会向其中加入一些添加剂来降低烧结温度，其中很重要的成分是氢氧化铝，而目前市场上的氢氧化铝价格昂贵，直接导致了多孔碳化硅陶瓷的生产成本高的问题。

现目前，磷石膏和赤泥主要用做建筑水泥或者直接铺路等方面，但是这种用法对磷石膏和赤泥的附加值很低，磷石膏中夹带的酸和赤泥中夹带的碱会导致建材品质下降，而且磷石膏和赤泥中的有价成分也没有得到充分利用。现目前将磷石膏和赤泥进行综合利用，用于制酸并联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，未见报道。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺。本发明将磷石膏和赤泥进行综合利用，具有附加值高，处理成本低，有价成分利用率高，产品氢氧化铝是制备多孔碳化硅陶瓷的良好原料，同时联产的多孔碳化硅陶瓷具有生产成本低的特点。

本发明的技术方案

一种利用磷石膏和赤泥制酸联产多孔碳化硅陶瓷的工艺，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；

（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。