[发明专利]粉煤灰铁硅玻璃体微珠精细开发利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及三废开发利用和资源重组的领域中，对从粉煤灰分选出来的铁硅玻璃微珠进行精细开发利用，生产相应化工产品的一种方法。

背景技术

在此项发明前，粉煤灰铁硅玻璃体微珠大多送往炼铁厂冶铁或用作水泥生产时铁质调整原料。……由于粉煤灰铁硅玻璃体微珠铁品位较低，硅铝酸盐含量高，又是粉状，不受炼铁厂欢迎(参阅《最新粉煤灰综合利用新技术与质量标准规范手册》第878页，北方工业出版社2007年1月第1版、2007年1月第1次印刷)。

发明内容

以煤炭为燃料的热电厂和供热站在生产运行中，预先已经磨细了的煤炭粉末，在煤粉炉或立式旋风炉内的高温燃烧环境中，煤炭中的以化合物态存在铁、硅等杂质，被烧熔成粒径在0.03～0.15mm的玻璃体微珠Fe₂O₃·SiO₂。因为这些微珠内的三氧化二铁Fe₂O₃成份占比为40～60％，其余的成份主要是二氧化硅SiO₂，所以又被称之为“粉煤灰铁硅玻璃体微珠”。

粉煤灰铁硅玻璃体微珠是从粉煤灰中分选出来的初级产品。由于粉煤灰铁硅玻璃体微珠是由三氧化二铁、二氧化硅在燃煤烈焰中熔融成的玻璃体，因其化学性质相对稳定导致了对其深加工困难，长期以来只能用来炼铁和作为水泥生产时的铁质调整原料。

本发明是以粉煤灰铁硅玻璃体微珠为被精细开发利用的原料，首先采用了用氢氧化钠NaOH溶液和盐酸HCl溶液轮回地对粉煤灰铁硅玻璃体微珠进行分步溶剥的工艺方法，从而使粉煤灰铁硅玻璃体微珠中的二氧化硅SiO₂、三氧化二铁Fe₂O₃得以从固相物质转化为能溶于水的硅酸钠Na₂SiO₃和氯化铁FeCl₃溶入液相成为液相物质，再用这些液相物质生产出相应的化工产品的精细开发利用粉煤灰铁硅玻璃体微珠的一种方法。

本发明解决了长期以来因粉煤灰铁硅玻璃体微珠的化学性质相对稳定，难以对其进行深层加工的瓶颈问题。从而形成了以粉煤灰铁硅玻璃体微珠为原料，生产活性二氧化硅SiO₂·nH₂O、氧化铁红Fe₂O₃、氧化铁黄FeOOH、氧化铁黑Fe₃O₄、柠檬酸铁C₆H₅FeO₇·2¹/₂H₂O、柠檬酸亚铁C₁₂H₁₀Fe₃O₁₄·2H₂O、液体硅酸钠Na₂SiO₃、六水氯化铁FeCl₃·6H₂O、四水氯化亚铁FeCl₂·4H₂O和从生产活性二氧化硅、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑过程中产生的液相物质中回收副产品氯化钠NaCl的工艺方法。这项发明的优点在于：能够充分地发掘出了粉煤灰铁硅玻璃体微珠这一从粉煤灰中分选出来的初级产品的巨大资源价值，也使对其进行精细开发利用后所产生的产值和利润得到大幅度的提高。

具体实施方式

一.溶剥工艺环节

溶剥工艺的内容是首先以氢氧化钠NaOH溶液溶剥粉煤灰铁硅玻璃体微珠表层的酸性氧化物二氧化硅SiO₂之后，再用盐酸HCl溶液继续溶剥粉煤灰铁硅玻璃体微珠表层和深层的碱性氧化物三氧化二铁Fe₂O₃，剩渣继而协同下一轮新投入的原料再次回到又一轮的氢氧化钠溶液的溶剥工艺中并且往复不止。经过了这样的工艺处理后，二氧化硅和三氧化二铁分别从粉煤灰铁硅玻璃体微珠的固相物状态转化为硅酸钠Na₂SiO₃和氯化铁FeCl₃溶入液相。根据生产需要，将溶剥工艺环节中已经制取的部分氯化铁FeCl₃溶液采用还原的方法制取氯化亚铁FeCl₂溶液。

1.氢氧化钠NaOH溶液溶剥