一种分解长石制备硅酸铝钠的方法技术

一种分解长石制备硅酸铝钠的方法，包括以下步骤：（1）将原料长石矿研磨为长石矿粉；（2）将长石矿粉与强碱溶液混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应；（3）将水热反应得到的物料，加入淡水中或返回母液中进行溶浸；（4）固液分离；（5）向得到的固相中，加入酸液进行溶解，使硅、铝进入液相；（6）将所得溶液加到硅酸钠溶液中进行反应；（7）将反应后的物料进行固液分离，将所得固体干燥，即得到硅酸铝钠产品。本发明专利技术实现了低温下分解长石矿粉，生产能耗低；综合利用了长石中的铝、硅元素，提高了资源利用率及工艺的经济效益；成品硅酸铝钠的白度高达95，满足涂料添加剂的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，包括以下步骤：（1）将原料长石矿研磨为长石矿粉；（2）将长石矿粉与强碱溶液混合均匀，然后在高压容器内进行水热反应；（3）将水热反应得到的物料，加入淡水中或返回母液中进行溶浸；（4）固液分离；（5）向得到的固相中，加入酸液进行溶解，使硅、铝进入液相；（6）将所得溶液加到硅酸钠溶液中进行反应；（7）将反应后的物料进行固液分离，将所得固体干燥，即得到硅酸铝钠产品。本专利技术实现了低温下分解长石矿粉，生产能耗低；综合利用了长石中的铝、硅元素，提高了资源利用率及工艺的经济效益；成品硅酸铝钠的白度高达95，满足涂料添加剂的使用要求。【专利说明】—种分解长石制备硅酸铝钠的方法
本专利技术涉及一种硅酸铝钠的制备方法，具体涉及。
技术介绍
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。长石在地壳中比例高达60%，是构成火成岩的主要矿物成分，在变质岩和沉积岩中也很常见。长石是一类常见的含钙、钠和钾的铝硅酸盐类造岩矿物，它的主要化学成分是Si02、A1203、Fe203、K2O 和 Na20。CN 1171091 A公开了一种制造沸石P型碱金属硅铝酸盐的方法，其中在第一反应区中将娃Ife纳溶液和招Ife纳溶液在沸石P晶种的存在下连续地加在一起以生广初级混合物，所说的混合物被连续地从第一反应区转移到第二反应区，得到的产物最终被过滤、洗涤和干燥。但该专利技术采用化学试剂进行制备，而没有提供以长石为原料进行制备硅铝酸盐的方法。刘建、阎英桃 于1999年在《化学世界》第3期123-125页发表题为《用钠长石(NaAlSi3O8)制备多聚硅铝酸钠及其软化水性能》的文章，报道了用钠长石制备多聚硅酸铝钠的方法:以钠长石为原料，以NaOH为碱化剂，原料粉与NaOH的质量比为25:4，在500°〇下焙烧反应2h左右得到聚硅酸铝钠产品。但该方法的反应条件苛刻，且不能制得硅酸铝钠单品O目前，对长石的开发利用停留在粗糙的陶瓷制备、玻璃原料等领域，在精细加工领域还是空白，若能将其加工成高附加值的涂料添加剂、吸附剂等，将大大增加这一丰富资源的合理利用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种低能耗，原料利用率高，低成本的分解长石制备硅酸铝钠的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:，包括以下步骤: (1)将原料长石矿研磨至细度为-50--400目(优选-100--300目)的长石矿粉； (2)将步骤(1)所得的长石矿粉，与浓度为20Wt%~60Wt%(优选30Wt%~40Wt%)的强碱溶液按质量比为1.0:0.5~2.5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IOO0C~300。。(优选2000C~2500C )，压力为0.1MPa飞MPa (优选2MPa~4MPa)，反应时间为0.8h~24h (优选lh~8h)； (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0.5^10倍的淡水中或返回母液中进行溶浸，搅拌0.4~24h (优选0.5tT8h)； (5 )向步骤(4)得到的固相中，加入质量浓度为5wt9T50wt%的酸液进行溶解，酸液的用量为固相重量的广10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0.f 10倍的硅酸钠溶液中，室温反应0.4h~24h (优选 0.5h~4h)； (7)将步骤(6)反应后的物料进行固液分离，所得固体在80°C~30(rC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。进一步，所述长石矿为钠长石、钾长石、钙长石中的一种或几种的组合物。 进一步,步骤(1)中,所述强碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液或碳酸钾溶液。进一步，步骤(5)中，所述酸液为硫酸、盐酸、硝酸、草酸等无机酸中的一种或几种的混合液。本专利技术先水热碱法低温分解长石，再加入酸溶解将硅、铝成分转化成水溶性物质，在所述步骤(6)中，加入水玻璃沉淀溶液中的铝硅成分，生成硅酸铝钠，白度高达95，满足涂料添加剂的使用要求 本专利技术分解长石制备硅酸铝钠的方法的有益效果是:1、实现了低温下分解长石的工艺路线，降低了生产能耗，反应过程无有毒原料添加，污染少；2、综合利用了长石中的铝、硅元素，提高了资源利用率及工艺的经济效益；3、本专利技术的工艺流程短、设备简单、投资低、生产成本低；4、成品硅酸铝钠的白度高达95，满足涂料添加剂的使用要求。【具体实施方式】以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1 本实施例包括以下步骤: (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°C，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,使娃、招进入液相； (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°C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。实施例2 本实施例包括以下步骤: (1)将钾长石矿研磨至细度为-50目的长石矿粉； (2)将步骤(1)所得长石矿粉，与浓度为60wt%的氢氧化钾溶液按质量比为1.0:1.5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300°C，压力为6MPa，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10倍的淡水中进行溶浸，搅拌8h，将可溶钾盐溶解至液相； (4)将步骤(3)得到物料进行固液分离； (5)向步骤(4)得到的固相中，加入浓度为5wt%的盐酸溶液进行溶解，其用量为固相重量的10倍，使硅、铝进入液相； (6)将步骤(5)所得溶液加到质量为溶液量5倍的水玻璃溶液中，反应12h； (7)将步骤(6)反应后的物料进行固液分离，所得固体在80°C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60%，铝收率75%，硅酸铝钠的白度为90。实施例3 本实施例包括以下步骤: (1)将钙长石矿研磨至细度为-4`00目的长石矿粉； (2)将步骤(1)所得长石矿粉，与浓度为40wt%的碳酸钾溶液按质量比为1.0:2.5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100°C，压力为6MPa，反应时间为 24h; (3)将步骤(2)反应得到的物料，返本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分解长石制备硅酸铝钠的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将原料长石矿研磨至细度为‑50~‑400目的长石矿粉；（2）将步骤（1）所得长石矿粉，与质量浓度为20wt%~60wt%的强碱溶液按质量比为1.0:0.5~2.5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100℃~300℃，压力为0.1MPa~6MPa，反应时间为0.8h~24h；（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0.5~10倍的淡水或返回母液中进行溶浸，搅拌0.4~24h；（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，加入质量浓度为5wt%~50wt%的酸液进行溶解，酸液的用量为固相重量的1~10倍，使硅、铝进入液相；（6）将步骤（5）所得溶液加到质量为溶液量0.1~10倍的硅酸钠溶液中，室温反应0.5h~24h；（7）将步骤（6）反应后的物料进行固液分离，所得固体在80℃~300℃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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢超，曾召刚，汤建良，郑贤福，邹娟，
申请(专利权)人：化工部长沙设计研究院，
类型：发明
国别省市：湖南;43