[发明专利]一种高利用率的粉煤灰空心玻璃微珠增白方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰空心玻璃微珠的增白方法，尤其涉及一种高利用率的粉煤灰空心玻璃微珠增白方法。

背景技术

空心玻璃微珠是以二氧化硅为主，粒径范围在0.2~200um的中空玻璃小球。特殊的结构决定其是一种耐高温，耐磨，保温，轻质的多功能材料。

现有的空心玻璃微珠有两种工艺获得，分别为：高纯二氧化硅提炼法和粉煤灰提纯法。由于前者由二氧化硅原料经熔融煅烧而成，所以其优点为纯度高，白度高。缺点为成本高，能耗需求量大，对环境有一定的污染。后者的来源为电厂或钢厂的煤灰，所以其优点为来源广泛，成本低廉，且回收的煤灰可以大幅减少对空气的危害。但其缺点为煤灰和碎珠含量多，微珠生成的过程不受人为因素的控制，掺杂有致色离子，导致其白度差，在应用过程中对体系有一定的影响。

现有的增白方法，如色浆处理或玻璃微珠包铝等方法虽然可以使白度得到一定提高，但是由于其采用有机处理，所以其耐候性差，亮度下降明显，严重改变了微珠的表面特性。并且其中所含煤灰也是一种优秀的建筑材料填料，这些方法并没有提及回收分离的步骤，在实际生产中会造成成本的增加和材料的浪费。所以以上的方法在实际生产中效率较低，对环境污染也很大。

发明内容

本发明在于解决粉煤灰空心玻璃微珠增白和杂质煤灰回收难的问题，提供一种高效稳定且成本较低的空心玻璃微珠增白方法。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一种高利用率的粉煤灰空心玻璃微珠增白方法分为两步来实现。第一步为空心微珠活化和煤灰杂质回收的过程。第二步为回收的空心玻璃微珠水解包覆二氧化钛增白的过程。

上述过程具体的包括以下工艺步骤：

1）取一定量的含空心玻璃微珠的粉煤灰与水按照一定比例混合，搅拌成浆，用氢氧化钠调节体系PH为8~9，加入一定量的分散剂，搅拌，沉淀。由于空心玻璃微珠有漂浮性，煤灰具有沉淀性，所以二者会产生分层。将含煤灰的浆液抽出，用可固液分离的抽滤装置进行抽滤，将煤灰回收，回收的水用于下一步漂洗循环利用；

2）将剩余微珠加入上步回收水，搅拌，沉淀，重复上步分离回收过程。该过程重复几次，直至回收水变清为止；

3）将回收的微珠与水按一定比例混合，搅拌成浆，加入复配的表面活性剂，加入的体积比例为1‰，搅拌，沉淀，将体系下部的水抽出，用可固液分离的抽滤装置进行抽滤，将煤灰回收，回收的水用于下一步漂洗循环利用；

4）将剩余微珠加入上步抽滤回收的水，搅拌，沉淀，重复上步分离回收过程；

5）将分离出的微珠与水按照一定的固液比投入五口烧瓶中。将五口烧瓶置于恒温水浴锅中，调节体系温度至70⁰C~90⁰C（优选70⁰C ~80⁰C）；

6）用稀盐酸调节体系PH值为钛盐水解的pH，以活塞式计量泵加入一定量可发生水解反应的水解钛盐水溶液，用碱液溶液维持PH值稳定，当加料完毕后，恒温搅拌30分钟；

7）将包覆完毕的微珠用真空抽滤器抽干，在进行烘干，煅烧。即得增白的空心微珠；

8）将以上各步回收的煤灰烘干，用于其他产品。

本发明有以下优点：

1：本发明方法用无机包覆的方法增白，表面与空心玻璃微珠的表面性能接近，所以在应用时无需特殊处理；

2：本发明所用水均可回收，循环利用，避免了水的浪费；

3：本发明过程和使用设备简单，可以实现放大的连续化生产，效率较高；

4：本发明可以将煤灰回收。降低了成本，减少了污染；

5：本发明对空心玻璃微珠白度增加明显，粒度分布范围更加优化，这是其他方法无法达到的。

具体实施方式：

实施例1

取山西神华电厂粉煤灰空心玻璃微珠200g。该微珠在实验前白度为35度，经粒度仪检测其粒径分布范围为D10为5um，D90为44.5um。

将其放入烧杯中。加入1L水，用弱碱调PH为8.5，加入六偏磷酸钠0.5g，搅拌成浆。

静置2分钟，直至微珠与杂质产生明显的分层，用带固液分离装置的真空抽滤设备将下层杂质抽出，保留上层空心玻璃微珠。

将分离出来的液体倒回烧杯，继续搅拌，用带固液分离装置的真空抽滤设备将下层杂质继续抽出。

重复上述步骤直至下层液体变清。

将抽滤装置中获得煤灰回收烘干。将回收的水单独存放，以备下次继续使用，做到循环利用。