[发明专利]一种磷石膏和粉煤灰制酸联产磨具陶瓷结合剂的工艺

说明书

本发明提供了一种磷石膏和粉煤灰制酸联产磨具陶瓷结合剂的工艺，包括如下步骤：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，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离，分离得到的固体焙烧后加工制得硫酸，分离得到的液体加CO₂得到氢氧化铝，氢氧化铝研磨得氢氧化铝粉，氢氧化铝粉再同二氧化硅、氧化钠、三氧化二硼、石英和镁钙石制得磨具陶瓷结合剂。本发明将磷石膏和粉煤灰进行综合利用，具有可减少环境污染，附加值高，且制得的氢氧化铝是生产磨具陶瓷结合剂的良好原料，制备的磨具陶瓷结合剂的生产成本低，有较好的耐热度和强度的特点。

技术领域

本发明涉及一种磷石膏和粉煤灰制酸联产磨具陶瓷结合剂的工艺，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，此外还含有多种其他杂质。目前，全世界每年排放磷石膏总量约为1.2~1.4亿吨，我国约为5000万吨左右，占全球年排放磷石膏总量的25~29%，这一数量呈增加趋势，且目前国内磷石膏堆放量达2.5亿吨，排出的磷石膏渣占用大量土地，形成渣山，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。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，粉煤灰已成为我国当前排量较大的工业废渣之一。现目前，我国粉煤灰年产量已超过6亿吨，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。

生活中常见的陶瓷结合剂磨具有砂轮、磨盘和磨头等，而决定陶瓷结合剂磨具性能的关键是结合剂的性能。所以人们发明了一种低熔高强陶瓷结合剂，这种结合剂的烧结温度较低，拥有较好的耐火度和强度。但是现阶段由于这种结合剂中的重要原料氢氧化铝的价格昂贵，直接造成了它的生产成本高的问题。

现目前，我国一方面磷石膏和粉煤灰都存在大量堆积，污染环境的问题，另一方面磷石膏和粉煤灰中都还存在许多有用组分。目前人们对磷石膏和粉煤灰的利用，主要都是用于建材方面，不过磷石膏中存在的酸会导致建材质量不佳，且这种利用方式的附加产值较低。目前综合利用磷石膏和粉煤灰制酸并联产磨具陶瓷结合剂的工艺，未见报道。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种磷石膏和粉煤灰制酸联产磨具陶瓷结合剂的工艺。本发明将磷石膏和粉煤灰进行综合利用，具有可减少环境污染，附加值高，且制得的氢氧化铝是生产磨具陶瓷结合剂的良好原料，制备的磨具陶瓷结合剂的生产成本低，有较好的耐热度和强度的特点。

本发明的技术方案

一种磷石膏和粉煤灰制酸联产磨具陶瓷结合剂的工艺，包括如下步骤：

A、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，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离；

B、将步骤A中固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化物，将分离出的硫化物进行焙烧，再将焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；

C、向步骤A中固液分离得到的液体中加入CO₂至沉淀不再产生，然后将沉淀烘干，制得氢氧化铝；

D、将步骤C中得到氢氧化铝粉碎，制得氢氧化铝粉；

E、将二氧化硅、氧化钠、三氧化二硼、石英和镁钙石进行粉碎，加入步骤D制得的氢氧化铝粉，混合均匀后送入窑中烧结，烧结后水淬，然后干燥，研磨后与纳米氧化锆混合均匀，制得磨具陶瓷结合剂。

前述的磷石膏和粉煤灰制酸联产磨具陶瓷结合剂的工艺，步骤A中，所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石；所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。