[发明专利]一种利用粉煤灰制备高模数水玻璃的方法

权利要求书

1.一种利用粉煤灰制备高模数水玻璃的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)预脱硅：将粉煤灰与20wt.％的氢氧化钠溶液按照固液比为1:2～1:4混合，在90～100℃下反应2～4h，反应结束后过滤、分离得到脱硅灰和脱硅液；

2)焙烧：将步骤1)制得的脱硅灰与粉煤灰、钠盐混合研磨，在850～900℃下焙烧2～3h，其中Na:Al:Si摩尔比为0.5:1:1～1.5:1:1；

3)酸浸：将步骤2)制得的焙烧产物与20wt.％盐酸溶液混合，在80～90℃下反应2～4h，反应结束后过滤、水洗得到酸浸渣，其中焙烧产物与盐酸固液比为1:3～1:6；

4)水玻璃的制备：将步骤3)制得的酸浸渣与步骤1)制得的脱硅液按照固液比为1:2～1:5混合，在70～100℃下加热反应0.5～2h后，过滤得到高模数水玻璃。

2.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰制备高模数水玻璃的方法，其特征在于：所述步骤1)中粉煤灰与氢氧化钠溶液的固液比为1:3。

3.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰制备高模数水玻璃的方法，其特征在于：所述步骤2)中Na:Al:Si摩尔比为0.8:1:1～1.2:1:1。

4.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰制备高模数水玻璃的方法，其特征在于：所述步骤3)中焙烧产物与盐酸溶液的固液比为1:3～1:4。

5.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰制备高模数水玻璃的方法，其特征在于：所述步骤4)中酸浸渣与脱硅液的固液比为1:3～1:4。

6.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰制备高模数水玻璃的方法，其特征在于：所述钠盐为氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等中的一种。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种利用粉煤灰制备高模数水玻璃的方法，其特征在于：相关反应式如下：

预脱硅：xSiO₂(s,无定形)+2NaOH(aq)＝Na₂O·xSiO₂(aq)+H₂O

焙烧：4SiO₂(石英)+3Al₂O₃·2SiO₂(莫来石)+6NaOH(s)＝6NaAlSiO₄(霞石)+3H₂O

酸浸：2NaAlSiO₄(霞石)+6HCl＝2NaCl+2AlCl₃+2SiO₂(s,无定形)+3H₂O

高模数硅酸钠溶液制备：nSiO₂(s,无定形)+Na₂O·xSiO₂(aq)＝Na₂O·(n+x)SiO₂(aq)。