[发明专利]一种煤气化渣制备聚硅酸铝铁钙的方法

说明书

本发明公开了一种煤气化渣制备聚硅酸铝铁钙的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，将煤气化渣置于烘箱中干燥后，用粉碎机粉碎并过筛备用；步骤2，将煤气化渣与助熔剂放入马弗炉中煅烧，得到固渣，其中助熔剂为煤气化渣质量的2％‑25％；步骤3，在反应釜中，将步骤2中所得固渣与浓度为5％‑10％盐酸混合，之后进行加热搅拌，待充分酸浸后进行固液分离，得到酸浸液，固渣和盐酸的固液比为1:5‑1:10；步骤4，将酸浸液用盐酸或者碱液调节pH至3‑5，并升温至聚合温度，待充分反应后得到聚硅酸铝铁钙粗品；步骤5，将聚硅酸铝铁钙粗品经过固液分离，干燥，粉碎，过筛后得到聚硅酸铝铁钙成品。

技术领域

本发明属于煤基固废资源处理技术领域，具体涉及一种煤气化渣制备聚硅酸铝铁钙的方法。

背景技术

煤气化渣是煤气化工艺的工业副产物。由于不同地区的煤炭化学成分含量各不相同，导致各地气化渣化学组成也各不相同。据不完全统计，煤气化渣产量已超过6000万吨/年。各地企业对气化渣的处理方式为外运填埋以及露天堆放等，这些处理方式存在增加企业成本，污染土壤以及容易造成空气中PM2.5超标等危害，严重威胁人们的健康安全。

聚硅酸铝铁钙絮凝剂具有絮凝能力强，净水效率高、容易运输储存、水溶性好、pH适应范围广(5.0-9.0)，是一种新型高效的无机高分子絮凝剂。聚硅酸铝铁钙絮凝剂生产成本的关键是其原料来源。目前，常规制备聚硅酸铝铁钙絮凝剂的方法是以铁矿、铝土矿、石灰石为来源，辅助添加能生成硅酸的物质，如硅酸钠，通过调节酸碱度再经聚合反应而成。而铁矿、铝矿等资源日益紧张，以其为原料制备聚硅酸铝铁钙不利于长远可持续发展。且传统铁矿、铝矿处理工艺复杂，过程能耗高，成本高，容易造成二次污染等缺点。

对此本发明提出利用煤气化固体废弃物煤气化渣为原料一步合成聚硅酸铝铁钙的工艺。本工艺具有原料来源广、总量大，成本低的优点，所生产的聚硅酸铝铁钙具有广阔的利润空间以及广泛的市场需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤气化渣制备聚硅酸铝铁钙的方法，利用煤气化渣制备聚硅酸铝铁钙。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种煤气化渣制备聚硅酸铝铁钙的方法，其特征在于：具体按照以下步骤实施：

步骤1，将煤气化渣置于烘箱中干燥后，用粉碎机粉碎并过筛备用；

步骤2，将煤气化渣与助熔剂放入马弗炉中煅烧，得到固渣，其中助熔剂为煤气化渣质量的2％-25％；

步骤3，在反应釜中，将步骤2中所得固渣与浓度为5％-10％盐酸混合，之后进行加热搅拌，待充分酸浸后进行固液分离，得到酸浸液，固渣和盐酸的固液比为1:5-1:10；

步骤4，将酸浸液用盐酸或者碱液调节pH至3-5，并升温至聚合温度，待充分反应后得到聚硅酸铝铁钙粗品；

步骤5，将聚硅酸铝铁钙粗品经过固液分离，干燥，粉碎，过筛后得到聚硅酸铝铁钙成品。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤1中，煤气化渣在80℃-100℃烘箱中干燥12h-24h。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤1中，粉碎的时间为10s-15s，过筛过100目筛-200目筛。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤2中，马弗炉中煅烧具体操作为：以恒定速率升温至800℃-1000℃，并保温0.5h-1h。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤3中，搅拌加热的温度为60℃-100℃，搅拌的转速为160r/min-480r/min，酸浸反应的时间为1h-5h。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤4中，酸碱为0.1M-1.0M的盐酸溶液、碱液为0.1M-1.0M的氢氧化钠溶液，升温至聚合温度的时间为1h-6h。