[发明专利]一种利用磷石膏和粉煤灰制酸联产耐热粉末涂料的工艺

说明书

本发明提供了一种利用磷石膏和粉煤灰制酸联产耐热粉末涂料的工艺，是将磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合成生料，焙烧，得熟料；将熟料水磨后用水溶出，固液分离；将固液分离得到的沉淀进行浮选出硫化物；将硫化物焙烧，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化后，用浓硫酸吸收，制得硫酸；向固液分离得到的液体中加入CO₂至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干，然后焙烧，得氧化铝，将氧化铝研磨后继续煅烧，得氧化铝粉；向氧化铝粉中加入固体有机硅树脂和流平助剂后混匀，制备耐热粉末涂料。本发明具有制酸工艺简单，制备耐热涂料的成本低，磷石膏和粉煤灰综合利用率高的特点。

技术领域

本发明涉及一种利用磷石膏和粉煤灰制酸联产耐热粉末涂料的工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙（CaSO₄），其含量一般可达到70～90%左右。此外，磷石膏还含有多种杂质：未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等。磷石膏一般呈粉状，外观一般是灰白、灰黄、浅绿等色，含：有机磷、硫氟类化合物有毒有害物，容重0.733-0.88g/cm³，颗粒直径一般为5～15um，pH 1.5～3.0。我国每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨。磷石膏在建材方面的利用率不到5%，大量磷石膏渣场占用土地，严重污染环境。

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂等。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

耐热粉末涂料是一种新型的涂料，具有耐高温的优良性能，现目前的耐热涂料通常是在树脂中加入涂料常用的流平助剂，以及氧化铝粉末和相应的颜料后得到。这种方式主要存在的问题是氧化铝粉末需要通过购买获得，大大增加了耐热涂料的生产成本。

而本研究针对磷石膏和粉煤灰两种已经成为世界难题的废渣的综合利用，设计了一种充分提取和利用磷石膏和粉煤灰中有价成分的工艺，大大提高了磷石膏和粉煤灰的附加值，通过从制酸的溶出液中回收铝来制作耐热粉末涂料，降低了耐热涂料的生产成本，为缓解环境压力和促进磷石膏和粉煤灰的综合利用提供了一个新思路。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种利用磷石膏和粉煤灰制酸联产耐热粉末涂料的工艺。本发明具有制酸工艺简单，制备耐热涂料的成本低，磷石膏和粉煤灰综合利用率高的特点。

本发明的技术方案

一种利用磷石膏和粉煤灰制酸联产耐热粉末涂料的工艺，包括如下步骤：

1）将磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料；

2）将步骤1）制得的熟料进行水磨后用水溶出，并进行固液分离；

3）将步骤2）中固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化物；

4）将分离出的硫化物焙烧，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化后，用浓硫酸吸收，制得硫酸；

5）向步骤2）中固液分离得到的液体中加入CO₂至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干，然后焙烧，得氧化铝，将氧化铝研磨后继续煅烧，得氧化铝粉；

6）向步骤5）所得的氧化铝粉中加入固体有机硅树脂和流平助剂后混匀，然后进行熔融挤出，将挤出物冷却后粉碎并过筛，得到耐热粉末涂料。