硅铝酸钠(又称硅铝酸钠)是一种硅酸、铝酸钠盐的复合材料,主要成分Na2O·Al2O3·SiO2·χH20,是用硅酸钠作为碱源,硫酸铝作为酸源,以沉淀水合法工艺生成的一种极细的无定形结构粉末。它具有很小的原始粒径(1μm-10μm),颗粒以不同粘结性的聚集体存在,是一种硅酸、铝酸的钠盐原位生成的复合粉体材料。
硅铝酸钠与昂贵的钛白粉在很多应用领域性能相近,可以按一定比例替代,从而节约大量使用成本。同时因其具有发达的孔隙结构和强烈的吸湿作用,超高的白度,近几年开始在可湿性粉剂农药中代替二氧化硅使用,效果良好。因其生产原料易得,成本低于其他化学合成粉体材料,在涂料、胶黏剂、造纸、橡塑等行业具有良好的市场前景。
硅酸铝钠是一种极细的无定形结构颗粒,广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、皮革、印染、造纸等工业部门,并且,新的应用领域还不断出现,如环保行业等。随着市场需求的不断扩大,硅酸铝钠的产量逐年增加。
目前,硅酸铝钠主要通过火山熔岩与NaOH反应合成制得,但该方法制得的产品杂质含量较高,需要复杂的提纯过程才能达到市场要求。
(1)将原料钠长石矿研磨至细度为-100目的长石矿粉;
(2)将步骤(1)所得长石矿粉,与质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液按质量比为1.0:0.5的比例混合均匀,然后在高压容器内进行水热反应,反应温度为200℃,压力为4MPa,反应时间为4h;
(3)将步骤(2)反应得到的物料,加入相当于原料长石矿粉重量1.0倍的的淡水中进行溶浸,搅拌时间0.5h,将可溶钾盐溶解至液相;
(4)将步骤(3)得到的物料进行固液分离;
(5)向步骤(4)得到的固相中,加入浓度为25wt%的硫酸溶液进行溶解,硫酸溶液用量为固相重量的2倍,使硅、铝进入液相;
(6)将步骤(5)所得溶液加到质量为溶液重量1.0倍的水玻璃溶液中,反应0.5h;
(7)将步骤(6)反应后的物料进行固液分离,所得固体在105℃干燥,即得到硅酸铝钠产品;所得母液返回步骤(3)作为溶浸液使用。
本实施例中,硅收率为65%,铝收率80%,硅酸铝钠的白度为93。
铝硅酸钠(NAS)是一种无机化合物,可用于制备氢氧化铝。其可用于制备泛用性洗涤剂,铝硅酸钠的钙结合能力随温度的升高而增加。
CN201710591446公开了一种低温焙烧铝土矿生产氢氧化铝的方法。该方法铝土矿破碎后与苛性碱溶液混合得生料浆,生料浆160~890℃焙烧得熟料,熟料溶出反应所得溶出液固液分离,固相为铁含量≥40%的泥料,泥料洗涤后可作为铁精矿原料销售,液相为粗液,粗液脱硅后,脱硅固相为铝硅酸钠产品,液相加入氢氧化铝晶种分解反应,分解末液再经固液分离,得液相为种分母液,固相为氢氧化铝产品。该方法提高了分解率、循环效率,降低了能耗,焙烧温度较传统的烧结法显著降低,并且不产生赤泥,铝土矿中70%以上的二氧化硅制成了铝硅酸钠产品,制得的成品氢氧化铝质量优于传统烧结法和拜耳法氢氧化铝产品的标准。
CN201010114787报道了一种高铝煤矸石、粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺,将煤矸石、粉煤灰中的硅部分脱出进入溶液制得硅酸钠溶液,同时得到脱硅产物水合铝硅酸钠,用得到的水合铝硅酸钠来制备氧化铝,可以达到降低能耗、一次性资源消耗、减少硅钙质尾渣排放量的目的。同时,碱溶脱硅的副产品为硅酸钠溶液,可作为制备无机硅化合物产品的原料,从而提高整个工艺的经济效益。
为了实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:高铝煤矸石碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺,包括以下步骤:高铝煤矸石煅烧活化的步骤:将高铝煤矸石在900~1050℃温度下,煅烧2~4h;碱溶脱硅步骤:配置碱液浓度为3~8mol/L,将所述的煅烧过的高铝煤矸石和所述的碱液一起在80~100℃温度下,搅拌反应2~6h;过滤的步骤:反应料浆过滤分离,得到硅酸钠溶液,同时得到水合铝硅酸钠滤饼。
[1]W.E.Adam,段成发.铝硅酸钠的性能和应用[J].日用化学品科学,1980(04):19-22.
[2] [中国发明,中国发明授权] CN201010114787.6 高铝煤矸石、粉煤灰碱溶脱硅制备水合铝硅酸钠的工艺
[3]CN201710591446.X一种低温焙烧铝土矿生产氢氧化铝的方法