[发明专利]一种从粉煤灰中连续萃取生产速溶硅酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明属于硅酸钠资源化回收技术领域，具体地说，涉及一种从粉煤灰中连续萃取生产速溶硅酸钠的方法

背景技术

硅酸钠为白色结晶粉末状，溶于水和稀碱液，不溶于醇和酸，在空气中易吸湿潮解，水溶液呈碱性。硅酸钠的分子式为Na₂O·nSiO₂，n为模数，模数等于1时为偏硅酸钠，模数在2.0～3.3(±0.10)时为速溶硅酸钠，其附加值远高于偏硅酸钠。速溶硅酸钠能快速溶于水，广泛应用于洗涤剂、陶瓷、电镀、纺织、印染、造纸、水泥、混凝土、耐火材料、油脂和皮革加工等工业领域。

粉煤灰是煤燃烧后的细颗粒分散状残余物，是火电厂的主要废弃物，中国的粉煤灰排放量正以每年亿吨的速度增长。粉煤灰的不断产生给煤炭企业和生态环境带来巨大压力，因此，开发和研究粉煤灰的综合利用对煤的资源化利用和环境保护有着重要的经济和社会意义。

粉煤灰的主要化学成分为Al₂O₃和SiO₂，Al₂O₃含量为15～45％(wt，以下省略)，SiO₂在40％以上。现有技术中，采用强酸或强碱提取粉煤灰中的Al₂O₃和SiO₂，Al₂O₃的生产已经实现工业化，而利用粉煤灰生产硅酸钠工艺技术尚处于工业的摸索阶段。

目前国内粉煤灰的综合利用以生产Al₂O₃为主，以分离出Al₂O₃之后的滤液生产副产硅酸钠。现有技术中，粉煤灰与碱液湿法生产硅酸钠，所得脱硅液模数很低(一般为0.4～0.7)，例如，中国专利申请号：201110120102.3，专利名称：利用粉煤灰生产九水偏硅酸钠的方法，该申请案公开了一种将粉煤灰加入到氢氧化钠溶液中进行脱硅，一次脱硅液的模数为0.5左右，二次脱硅后模数提升至1.0左右。文献报道和公开专利中主要采用加酸或二氧化碳气体的方式提高脱硅液的模数，如，中国专利申请号：201010125797.X，专利名称：一种利用粉煤灰制备五水偏硅酸钠的方法，该申请案公开了一种用二氧化碳气体制备非结晶水合二氧化硅，通过将非结晶水合二氧化硅投加到低模数脱硅液中提高脱硅液模数的方法。该方法虽然能够提高脱硅液的模数，但加二氧化碳气体会加剧碱的损失，同时会产生大量含盐废水，既增加了碱耗，又增加了废水处理负荷与成本。

中国专利申请号：200610000862.X，专利名称：一种提高拜耳法生产氧化铝循环效率的方法，该申请案公开了一种利用正辛醇、C₆～C₂₀脂肪醇、碳链长度为C₁₃～C₁₈的烷基酚、氟代醇等单一萃取剂从拜耳法循环液中萃取氢氧化钠，从而提高拜耳法循环效率的方法。若采用萃取法将粉煤灰脱硅液中的硅酸钠与氢氧化钠分离，既能提高硅酸钠的模数，又能大大降低生产过程中的碱耗。但该方法并不适用于萃取粉煤灰脱硅液中的氢氧化钠，原因在于单一的萃取剂对氢氧化钠的萃取效率低、萃取效果差，且该方法采用的萃取剂价格昂贵，其经济效益差。

现有技术中提升脱硅液模数或回收碱时存在的以下几个问题：

(1)加酸或二氧化碳气体会加剧碱的损失，增加原料碱的损耗；

(2)加酸或二氧化碳气体，脱硅液中产生的盐需要大量的水清洗，因此产生大量含盐废水，导致废水处理成本增加；

(3)萃取剂萃取效果差、萃取效率低且价格昂贵。

综上所述，对于本领域技术人员而言，如何满足利用粉煤灰生产硅酸钠工艺的产业化推广是没有解决的技术难题，既能生产高附加值速溶硅酸钠产品，又能保持高碱回收率的方法。

发明内容

1、本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中存在的，提出一种从粉煤灰中连续萃取生产速溶硅酸钠的方法，可利用高效经济的复配萃取剂连续萃取生产高附加值速溶硅酸钠产品，同时保持高的碱回收率，降低原料碱的损耗，且避免大量含盐废水的产生，既提高产品收益又降低生产成本。

2、技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：

一种从粉煤灰中连续萃取生产速溶硅酸钠的方法，其步骤为：

(A)在粉煤灰中加液碱制备脱硅液；

(B)将步骤(A)中的脱硅液进行蒸发浓缩；

(C)制备复配萃取剂；