[发明专利]一种制备微孔高活性低密度硅酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，特别是涉及一种制备微孔高活性低密度硅酸钙的方法。

背景技术

现有的硅酸钙制备多是精制石灰乳和硅酸钠精液进行水热反应，并对水热反应产物进行除渣、洗涤，得到硅酸钙，但是大多得到的硅酸钙活性低，作为填料时杂质含量高，品质差。

发明内容

    本发明的目的就是提供一种制备微孔高活性低密度硅酸钙的方法，解决现有方法中存在的硅酸钙活性低，作为填料杂质含量高，品质差等问题。

本发明使用原料为石灰乳、硅酸钠溶液，所述石灰乳（以CaO浓度计）和硅酸钠溶液（以SiO2浓度计）的摩尔质量比为CaO/ SiO2︰0.95～1.05，制备方法步骤如下：

（1）破碎：将石灰石原料置入破碎机中进行破碎；

（2）筛选、水洗：把破碎后的石灰石置于孔径为5cm的筛中进行筛选，同时用水冲选筛选后的石灰石；

（3）煅烧：将筛选、水洗后的石灰石置于立窑中进行煅烧，所述煅烧温度为900-1300℃，所述煅烧时间为3-5小时，制得生石灰（CaO）和二氧化碳（CO2）；

（4）消化：将石灰石锻烧生成的生石灰加入到热水中，所述生石灰与热水的量比为1︰6，所述热水温度为90℃，不断搅拌，生成石灰乳；

（5）过滤、调和浓度：对生成的石灰乳过120目筛，再采用过滤方式将石灰乳配置到有效CaO浓度>170g/L，然后加热消化；

（6）加热反应：将硅酸钠溶液进行预热，所述预热温度为60-90℃，所述预热时间为20-40分钟，再与消化好的石灰乳进行搅拌混合，且在水热反应釜中加热进行反应，所述石灰乳（以CaO浓度计）和硅酸钠溶液（以SiO2浓度计）的摩尔质量比为CaO/ SiO2︰0.95～1.05，所述加热温度为85-90℃，所述加热时间为50-60分钟，化学反应式为Na2SiO3 + Ca(OH)2 = CaSiO3↓ + 2NaOH；

（7）沉降分离：反应完成后，水热反应釜停止搅拌，进行静置沉降分离，其中溢流为碱液，可以直接使用清水泵泵入进入蒸发工段，底流为含水硅酸钙，使用浆泵送到水平带式过滤机进行过滤，过滤洗涤使用三次洗涤三次过滤的工艺，其中第一道过滤得到的滤液进入碱液蒸发工段，其洗水为第二道过滤的循环滤液；第二道过滤的洗水使用第一道过滤的循环滤液，滤液成为第一道过滤的洗水；第三道过滤的洗水使用加热的自来水，滤液成为第二道过滤的洗水。过滤过程中真空度控制。三道过滤后硅酸钙附碱要求为：一级带式过滤机附碱：<4%，二级带式过滤机附碱：<0.5%，三级带式过滤机附碱：pH<10，如果硅酸钙三次过滤洗涤后，含碱量仍不达标（超过2%），则进行脱碱处理，使用稀硫酸质量浓度为硫酸与硅酸钙的质量比（折合成浓硫酸与干基硅酸钙质量比）1:30-50，且为1.8-2.2‰的溶液进行淋洗，所得滤液可作为第三道过滤的洗水使用。所述脱碱温度为85-95℃；

（8）对含水硅酸钙过滤完成后，将其置于闪蒸干燥器，通入窑气进行干燥，得到干硅酸钙即为成品，所述干燥温度为110-120℃，所述成品为含水活性硅酸钙滤饼附水：≤65％，SiO2≥40％，CaO≥40％，CaO与SiO2摩尔质量比：0.95～1.05，Na2O≤0.5％，灼减≤15％，白度≥87，pH值≤10；

（9）上述步骤（7）反应完成后，分离沉降后的溢流为碱液，溢流首先在叶滤机过滤，过滤后浮游物：<0.5g/L，SiO2浓度：<1.5g/L，氧化钠浓度：>90 g/L，NC：<5 g/L，AO：<1 g/L，继续对过滤后的反应物进行蒸发后得成品碱液。

本发明与其他工艺相比，有益效果在于：本发明应用高钙低镁氧化钙和高纯度硅酸钠，采用沉降法制备微孔高活性低密度硅酸钙，有效的解决活性硅酸钙作为填料杂质含量高的问题，其堆积密度为0.17-0.3g/cm3，真密度为1.3 -1.4g/cm3，比表面积120-150 m2/g。

附图说明

附图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

一种制备微孔高活性低密度硅酸钙的方法，使用原料为石灰乳、硅酸钠溶液，所述石灰乳（以CaO浓度计）和硅酸钠溶液（以SiO2浓度计）的摩尔质量比为CaO/ SiO2︰0.95～1.05，制备方法步骤如下：

（1）破碎：将石灰石原料置入破碎机中进行破碎；

（2）筛选、水洗：把破碎后的石灰石置于孔径为5cm的筛中进行筛选，同时用水冲选筛选后的石灰石；