本發(fā)明涉及固廢資源回收利用，具體涉及一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法。
背景技術(shù)：
1、當(dāng)前，液體偏硅酸鈉的生產(chǎn)主要依賴于濕法工藝和溶解固體硅酸鈉兩種方法。然而，液體偏硅酸鈉的生產(chǎn)，先通過溶解石英砂或固體硅酸鈉生產(chǎn)出相對高模數(shù)的液體硅酸鈉產(chǎn)品，再使用相對高模數(shù)的液體硅酸鈉和固體片堿或naoh溶液在高溫高壓下反應(yīng)生成，整個(gè)工藝流程較為繁冗。
2、為解決偏硅酸鈉生產(chǎn)中存在的問題，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界開始積極探索新的制備路徑。其中，利用工業(yè)廢棄物如粉煤灰、煤矸石、氣化灰渣等煤基固廢作為原料制備高模數(shù)液體偏硅酸鈉成為研究的熱點(diǎn)。而粉煤灰、煤矸石、氣化灰渣等煤基固廢中雜質(zhì)含量高，直接用于偏硅酸鹽制備時(shí)純度低、反應(yīng)活性差。傳統(tǒng)偏硅酸鈉生產(chǎn)工藝能耗高，且未實(shí)現(xiàn)固廢資源化利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，能夠降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)固廢的資源化利用，提升了環(huán)境效益。
2、為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：
3、1)將煤基固廢與鋁灰或鋁酸鈣混合制備復(fù)合絮凝劑的過程中所產(chǎn)生的富硅廢渣進(jìn)行預(yù)處理；
4、2)將富硅廢渣添加煅燒助劑后在600～750℃下煅燒1～2h；
5、3)將煅燒后的富硅廢渣與氫氧化鈉溶液混合均勻并升溫至60～100℃進(jìn)行堿溶反應(yīng)，保溫2～6h；
6、4)堿溶反應(yīng)后進(jìn)行固液分離，將固液分離后的液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，即得到液體偏硅酸鈉成品。
7、進(jìn)一步地，所述步驟1)中煤基固廢與鋁灰或鋁酸鈣混合后進(jìn)行酸浸處理制備復(fù)合絮凝劑。
8、進(jìn)一步地，所述步驟1)中預(yù)處理包括：對富硅廢渣進(jìn)行循環(huán)洗渣處理，洗渣處理后進(jìn)行固液分離。
9、進(jìn)一步地，所述步驟1)中洗渣處理洗至富硅廢渣的ph≥3.5。
10、進(jìn)一步地，所述煤基固廢包括氣化灰渣、粉煤灰或煤矸石。
11、進(jìn)一步地，所述步驟2)中煅燒助劑與富硅廢渣的質(zhì)量比為(1:40)～(1：5)，煅燒助劑包括碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸鈣中的一種或幾種。
12、進(jìn)一步地，所述步驟3)中氫氧化鈉溶液與富硅廢渣的液固比為1～10ml/g。
13、進(jìn)一步地，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為20～50％。
14、進(jìn)一步地，所述步驟3)中堿溶反應(yīng)時(shí)保持100～500r/min的攪拌速度。
15、進(jìn)一步地，所述步驟4)中蒸發(fā)濃縮在烘干設(shè)備中蒸發(fā)濃縮1～3h。
16、進(jìn)一步地，所述步驟4)中采用壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的原料采用煤基固廢與鋁灰或鋁酸鈣混合制備復(fù)合絮凝劑的過程中所產(chǎn)生的富硅廢渣，而這些富硅廢渣中硅組分的含量高達(dá)40～50％，這一特點(diǎn)為其作為生產(chǎn)原料提供了得天獨(dú)厚的先決條件，含有豐富的硅組分，且價(jià)格相對低廉，作為液體偏硅酸鈉生產(chǎn)原料具有巨大潛力。將此類富硅廢渣用作制備液體偏硅酸鈉的原料，首先能夠極大地拓寬液體偏硅酸鈉的原料來源。傳統(tǒng)上，液體偏硅酸鈉的生產(chǎn)主要依賴于石英砂、純堿、固體硅酸鈉等天然礦物資源，而富硅人造廢渣的利用則打破了這一局限，使得廢棄物得以轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的工業(yè)原料。利用富硅人造廢渣制備液體偏硅酸鈉可以顯著降低生產(chǎn)成本。相較于從天然礦物中提取偏硅酸鈉，利用廢渣作為原料不僅減少了原料采購成本，還避免了繁瑣的礦石開采、加工和運(yùn)輸過程，從而降低了整體生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的資源化利用，提升了環(huán)境效益。在方法中通過煅燒處理使晶態(tài)sio2轉(zhuǎn)化為高活性石英相，活化的同時(shí)并徹底分解殘?zhí)?，在煅燒中添加煅燒助劑，提高煅燒活化反?yīng)效率，更好地活化，再通過與naoh溶液堿溶反應(yīng)，硅溶出率＞75％，一步生成偏硅酸鈉，通過調(diào)整堿溶反應(yīng)過程的氫氧化鈉溶液的濃度和氫氧化鈉溶液與富硅廢渣的液固比等參數(shù)來制備不同模數(shù)的偏硅酸鈉，即可得到符合國標(biāo)要求的液體偏硅酸鈉產(chǎn)品，偏硅酸鈉產(chǎn)率≥90％，純度≥98％。通過梯級活化與低溫合成技術(shù)，解決了氣化渣雜質(zhì)分離難、硅組分活性低的問題，為固廢資源化與硅酸鹽工業(yè)提供了一條創(chuàng)新路徑，其工藝步驟得到優(yōu)化，減少了工藝設(shè)備投入和生產(chǎn)時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
1.一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，所述步驟1)中煤基固廢與鋁灰或鋁酸鈣混合后進(jìn)行酸浸處理制備復(fù)合絮凝劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，所述步驟1)中預(yù)處理包括：對富硅廢渣進(jìn)行循環(huán)洗渣處理，洗渣處理后進(jìn)行固液分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，所述步驟1)中洗渣處理洗至富硅廢渣的ph≥3.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，所述煤基固廢包括氣化灰渣、粉煤灰或煤矸石。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，所述步驟2)中煅燒助劑與富硅廢渣的質(zhì)量比為(1:40)～(1：5)，煅燒助劑包括碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸鈣中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，所述步驟3)中氫氧化鈉溶液與富硅廢渣的液固比為1～10ml/g，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為20～50％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，所述步驟3)中堿溶反應(yīng)時(shí)保持100～500r/min的攪拌速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，所述步驟4)中蒸發(fā)濃縮在烘干設(shè)備中蒸發(fā)濃縮1～3h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化粗渣制備偏硅酸鈉的方法，其特征在于，所述步驟4)中采用壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離。