[发明专利]一种以废治废利用脱硫石膏和粉煤灰生产硅溶胶的方法

说明书

本发明涉及一种以废治废利用脱硫石膏和粉煤灰生产硅溶胶的方法，其先用脱硫石膏生产硫酸和氧化钙，利用硫酸处理粉煤灰先将非二氧化硅成份溶出来经离心分离将离心固相二氧化硅和离心液相含钾、钠、钙、镁、铁、铝，微量的锰、铜、锌、钛的硫酸盐相分离，再用硫酸和催化剂同二氧化硅反应制取硅溶胶。用少量氧化钙为中和剂，生产三氧化二铁、氢氧化铝含钾、钠的中量元素和微量元素复混肥系列产品，多量氧化钙也可以再用做脱硫剂，实现了循环经济的效益最大化，比传统方法的石膏制硫酸联产水泥要优越得多。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化处理综合利用技术领域,特别涉及一种以废治废利用脱硫石膏和粉煤灰生产硅溶胶的方法。

背景技术

传统的脱硫石膏制硫酸和氧化钙联产水泥(吕天宝刘飞：石膏制硫酸与水泥技术.东南大学出版社2014.10)，硫酸需要另外寻找用途。联产水泥按水泥配方除自产的氧化钙和石膏外还要加铁粉、焦炭，只是一小部分粉煤灰，还需再加粘土(矾土)，粉煤灰不能完全用掉。脱硫石膏制硫酸和水泥成本高属于低附加值。虽然技术成熟，但推广起来难度很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有及所存在的不足而提供一种以废治废利用脱硫石膏和粉煤灰生产硅溶胶的方法。本发明能完全处理掉火力发电厂的燃煤脱硫石膏和粉煤灰还能利用煤矸石和泥煤做燃料，产生的脱硫石膏和粉煤灰。用脱硫石膏制硫酸和氧化钙，用硫酸去处理粉煤灰，生产硅溶胶等系列产品。其中的氧化钙一小部分做中和剂，大部分循环给电厂做烟气脱硫剂，比石灰石粉脱硫效果好，可循环使用，只需要定期补加少部分。降低了火电厂的脱硫成本。另外用硫酸去处理粉煤灰产生的石膏又可以去循环制硫酸。用硫酸去处理粉煤灰产生符合行业和国家标准的硅溶胶、三氧化二铁、氢氧化铝、中、微量元素复混水溶肥料，全部得到了利用，不产生新的废气、废渣。制硅溶胶的过程中，硫酸同硅溶胶溶为一体，不产生新的废弃物，比传统方法的用硅酸钠、金属硅做原料，生产硅溶胶的生产成本低得多。本发明的创新方法完全符合循环经济的高值化原则。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种以废治废利用脱硫石膏和粉煤灰生产硅溶胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步骤：利用脱硫石膏生产硫酸和氧化钙；

第二步骤，利用硫酸处理粉煤灰，产生溶于硫酸的多种元素的硫酸盐和硫酸不溶物二氧化硅；

第三步骤：离心分离，分离出二氧化硅和溶于硫酸的多种元素的硫酸盐溶液，利用硫酸和催化剂处理二氧化硅生产硅溶胶；

第四步骤，利用氧化钙做中和剂处理第三步骤的溶于硫酸的多种元素的硫酸盐溶液调解不同的pH值进行沉淀，其中：

首先形成硫酸钙即石膏沉淀，离心分离硫酸钙即石膏沉淀，硫酸钙即石膏沉淀烘干去掉附着水和游离水后再去制硫酸和氧化钙；

接着形成氢氧化铁沉淀，离心分离氢氧化铁沉淀进行脱水得到三氧化二铁；

最后形成氢氧化铝沉淀，离心分离后的氢氧化铝沉淀进行脱水烘干得到成品氢氧化铝；

第五步骤：对第四步骤沉淀硫酸钙、氢氧化铁、氢氧化铝后剩下的硫酸盐溶液经真空蒸发浓缩后的质量百分比浓度为5％－10％硫酸盐溶液，向得到的质量百分比浓度为5％－10％硫酸盐溶液补充钙、镁中量元素和微量元素并调节pH值为2－4后成为合格的含硫酸钾、硫酸钠的中量元素、微量元素水溶性复混肥产品。

在本发明的一个优选实施例中，第二步骤具体包括：用粉煤灰做原料，筛分预处理后除去杂质成份得到净化后的粉煤灰。

在本发明的一个优选实施例中，所述用粉煤灰筛分预处理后除去杂质成分的净化粉煤灰进行高速剪切活化处理后，加硫酸进行加温加压溶出铁、铝、钙、镁、钾、钠和其它微量金属成份后得到不溶的二氧化硅。