[发明专利]一种从煤系高岭土中制取氢氧化铝和混凝土掺合料的工艺

摘要

本发明公开了一种从煤系高岭土中制取氢氧化铝和混凝土掺合料的工艺，它涉及煤系高岭土的高值资源化利用技术领域。它的工艺为：以复合烧结剂与煤系高岭土矿粉混匀后在高温下焙烧，将焙烧的熟料在高温段熟料淬冷和浸取：固液分离后得到浸取液和尾渣1；将浸取液进行脱硅处理，再经固液分离，固液分离得到含铝母液和尾渣2，将含铝母液调节PH值干燥即可制得氢氧化铝产品；尾渣1和步骤三中制备的尾渣2混合，烘干研磨即可得到高活性的混凝土掺合料。通过一次焙烧、一次浸取、氢氧化铝提取和激发活化四个步骤，从煤系高岭土直接制取氢氧化铝和高活性混凝土掺合料，工艺过程简单，物料消耗量少，经脱硅处理后制得的氢氧化铝杂质含量少、品质好。

主权项

1.一种从煤系高岭土中制取氢氧化铝和混凝土掺合料的工艺,其特征在于：所述的工艺步骤为：步骤一：焙烧：以复合烧结剂与煤系高岭土矿粉按一定比例混匀后在1300‑1400℃高温下焙烧，焙烧时间为2‑4h得到高温熟料，所述的焙烧设备可以为马弗炉、回转窑、隧道窑、电炉中的任一种；步骤二：熟料淬冷和浸取：将步骤一中焙烧的熟料在高温段取出向高温熟料中喷淋常温去杂质水，取出时控制熟料温度在600℃以上，其中常温去杂质水与熟料质量比为4‑6:1，喷淋时间为0.5‑1h，使得水化活性较高的β‑C2S晶型稳定下来；喷淋后对混合物进行简单研磨分散，研磨设备为普通球磨机，设定转速为20‑40r/min，每磨物料研磨时间不超过30min，研磨后进行浸取，浸取温度控制在70‑100℃，时间为3‑6h，对浸取完的物料进行固液分离，固液分离后得到浸取液和尾渣1；步骤三：氢氧化铝提取：将步骤二中得到的浸取液进行脱硅处理，浸取液脱硅的具体过程为：向步骤二中固液分离出的浸取液中加入氧化钙进行搅拌，加入量为浸取液中SiO2质量的0.8‑1，脱硅反应温度为80‑120℃，搅拌时间为3‑5h；脱硅后混合液再经固液分离，固液分离得到含铝母液和尾渣2，将含铝母液调节pH值后得到Al(OH)3沉淀，将Al(OH)3沉淀在200℃下干燥即可制得氢氧化铝产品；步骤四：激发活化：将步骤二中制备的尾渣1和步骤三中制备的尾渣2混合，烘干至水分含量低于1wt％，然后加入激发剂和稳定剂后进行研磨，研磨细度为325目筛，筛余量低于12％，然后堆放2‑3天促使其充分反应，即可得到水化强度全部达到波特兰425号水泥指标的高活性的混凝土掺合料；所述的步骤一中复合烧结剂由CaCO3、Na2CO3和助剂组成，且所述的CaCO3、Na2CO3和助剂平均粒径为40‑80μm；其中CaCO3的加入量根据煤系高岭土矿石中的SiO2含量确定，CaCO3：SiO2摩尔比为1.5‑2：1；Na2CO3的加入量根据高岭土中的Fe和Al含量确定，Na：(Fe+Al)摩尔比为1‑1.2:1，所述助剂为Na2S、FeS、Na2SO4、K2SO4中的任一种或任几种的混合物，助剂加入量根据含硫量确定，保证助剂中含硫量为高岭土质量的0.5‑1wt％；所述的步骤四中的稳定剂为硅灰，加入量为尾渣1和尾渣2总混合物中的含碱总质量(K2O+Na2O)的1‑1.5倍；所述的步骤四中的激活剂为水玻璃，加入量为尾渣1和尾渣2总混合物总质量的1‑2wt％。