[发明专利]一种由废弃硅渣制备CaSiO3

说明书

本发明属于硅酸盐技术领域，尤其涉及一种由废弃硅渣制备CaSiO₃的方法。该方法包括如下步骤：首先，将废弃硅渣磨细与氢氧化钠混合均匀，得到混匀物料；其次，将混均物料焙烧后加水，并进行搅拌溶出，过滤，得到硅酸钠溶液并调节pH值，净化取出杂质；再次，将石灰石破碎后煅烧，得到活性氧化钙，并将活性氧化钙加水乳化，得到氢氧化钙乳液；最后，将氢氧化钙乳液与硅酸钠溶液按比例混合，水热反应制取CaSiO₃和氢氧化钠溶液，蒸浓结晶得到氢氧化钠返回提硅。本发明提供一种水热法制备形貌可控微纳米CaSiO₃的方法，通过改变是否加入添加剂以及添加剂的种类和添加量可以实现对CaSiO₃形貌的控制。

技术领域

本发明属于硅酸盐技术领域，尤其涉及一种由废弃硅渣制备CaSiO₃的方法。

背景技术

自然界中的含硅矿物多达79余种，储量丰富。天然高品质矿物有水晶、石英等。常见的冶金矿物如氧化锌矿、红土镍矿、硼镁矿、氧化铜矿等资源及冶金二次资源粉煤灰中均含有丰富的硅资源。

传统的方法利用这些资源，一般着眼于其中高值有色金属的提取利用，如氧化锌矿一般着眼于提取锌及铅、红土镍矿着眼于提取镍和钴(部分回收铁)、粉煤灰着眼于提取其中的铝等，而含量大的硅得不到合理利用，成为废弃物排放，造成严重的环境污染和资源浪费(一般含酸或碱)。硅渣的堆存不仅占用土地，还浪费了资源，因浸出剂或反应剂的残存对环境产生巨大的压力。

也有的将硅酸盐相中的硅提取制成工业水玻璃或沉淀法制取沉淀二氧化硅(白炭黑)，因白炭黑粒径范围宽、团聚现象明显，只能用于普通、档次低的橡胶或涂料中，性能无法满足高端橡胶、涂料、塑料、陶瓷行业的需求，更无法进入化妆品、医药行业，附加值较低，且国内年消耗量仅300万吨左右。

随着微纳米材料化学合成方法的发展，水热法以其反应条件温和、产品结晶好、产品可控等优势受到人们的重视。近年来在微纳米粒子的单分散性和尺寸、形貌控制及规模化生产方面取得了长足的进步。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种水热法制备形貌可控微纳米CaSiO₃的方法，通过改变是否加入添加剂以及添加剂的种类和添加量可以实现对CaSiO₃形貌的控制。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种由废弃硅渣制备CaSiO₃的方法，包括如下步骤：

S1、磨细：将废弃硅渣干燥、破碎和磨细，得到磨细硅渣；

S2、混料：将所述磨细硅渣与氢氧化钠混合均匀，得到混匀物料；

S3、焙烧：将所述混均物料进行焙烧，得到焙烧物料；

S4、溶出过滤：将所述焙烧物料加水，并进行搅拌溶出，过滤，得到硅酸钠溶液；

S5、净化：调节所述硅酸钠溶液的pH值；

S6、煅烧：将石灰石破碎后煅烧，得到活性氧化钙；

S7、乳化：将所述活性氧化钙加入水中，边加入边搅拌，并过滤筛去不溶杂质颗粒，得到氢氧化钙乳液；

S8、苛化：将所述氢氧化钙乳液与所述硅酸钠溶液以摩尔比一同加入水热反应釜，搅拌均匀使其进行反应，所述反应结束后过滤，洗涤后放入烘箱中干燥得到CaSiO₃；

S9、结晶：所述步骤S8中得到混合溶液，将所述混合溶液蒸浓结晶得到氢氧化钠，返回提硅，得到的水继续循环利用。