为解决上述技术问题，本发明专利技术提供了一种利用粉煤灰制备白炭黑副产聚合硫酸铝铁的方法，属于化工领域，具体采取微波分解粉煤灰提取硅制备白炭黑、提取铝铁制备聚合硫酸铝铁，利用微波特有的性质，直接作用于物质分子，使分子之间相互摩擦，产生大量热量，进而促使反应进行，这种微波反应方式大大缩短反应时间，仅为传统方法反应时间的1/6,并且省去了蒸汽锅炉、导热油炉等加热设备，降低成本和能耗，微波反应后的物料容易分离，降低了分离设备的要求，使粉煤灰中的有价元素回收率达到98％以上，切实达到粉煤灰高效、低能综合利用的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工生产
，尤其涉及。
技术介绍
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉，其中90%以上为湿排灰，活性较干灰低，且费水费电，污染环境，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。在粉煤灰样品中检测出20多种对环境和人体有害的物质，其中包括可能导致神经系统损伤、出生缺陷甚至癌症的重金属。按照报告的估算，中国每年约有共2.5万吨的镉、铬、砷、汞和铅这五种国家重点监控的重金属，随粉煤灰的排放进入到自然环境中。为了更好地保护环境并有利于粉煤灰的综合利用，考虑到除尘和干灰输送技术的成熟，干灰收集已成为今后粉煤灰收集的发展趋势。近年来，我国的能源工业稳步发展，发电能力年增长率为7.3%，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了，采取微波分解粉煤灰提取硅制备白炭黑、提取铝铁制备聚合硫酸铝铁，使粉煤灰中的有价元素回收率达到98%以上，切实达到粉煤灰高效、低能综合利用的效果。本专利技术通过以下技术方案得以实现。本专利技术提供的，其包括以下步骤:(I)微波酸化:将粉煤灰粉碎与硫酸混合，置于微波反应釜中在调节微波功率和微波频率，控制料温80-120°C，进行反应，反应后固液分离，得到固体a和液体b，液体b通过保温熟化制备聚合硫酸铝铁；(2)微波转型:将固体a与氟化铵混合，置于微波反应釜中在调节微波功率和微波频率，控制料温90-110°C，进行反应，固液分离得到液体c ;(3)白炭黑制备:向液体c中加入中和剂调节pH值，保温熟化后分离、干燥得到白炭黑产品。进一步的，所述的步骤⑴中的硫酸浓度彡60%。进一步的，所述的步骤(I)中的微波功率为I?30kw，微波频率为200-4000MHZ。进一步的，所述的步骤(I)反应时间为< 60min。进一步的，所述的步骤(2)的氟化铵的浓度为< 40%。进一步的，所述的步骤(2)中的微波功率为I?20kw，微波频率为200-4000MHZ。进一步的，所述的步骤(2)的反应时间为< 80min。进一步的，所述的步骤(3)中和剂至少为氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠中的一种。进一步的，所述的步骤(3)加入中和剂pH值至6.5?7。本专利技术的有益效果在于:本专利技术提供，利用微波特有的性质，直接作用于物质分子，使分子之间相互摩擦，产生大量热量，进而促使反应进行，这种微波反应方式大大缩短反应时间，仅为传统方法反应时间的1/6，并且省去了蒸汽锅炉、导热油炉等加热设备，降低成本和能耗，微波反应后的物料容易分离，降低了分离设备的要求，产品纯度高。【附图说明】图1是本专利技术的工艺流程图。【具体实施方式】下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。本专利技术提供，工艺流程如图1所示，具体步骤如下:(I)微波酸化:将粉煤灰粉碎与硫酸混合，置于微波反应釜中在调节微波功率和微波频率，控制料温80-120°C，进行反应，反应后固液分离，得到固体a和液体b，液体b通过保温熟化制备聚合硫酸铝铁；上述步骤中:粉煤灰需要粉粹，使之后的反应更加充分，同时本专利技术人试验可得:粉煤灰粉粹至40-120目即可。硫酸浓度过高会导致粉煤灰中的有价金属元素被部分氧化，得到的最终产品聚合硫酸铝铁的成品率不高，故此硫酸的的浓度保持在< 60% ;同时，硫酸的浓度过低，一方面反应不充分，另一方面液体b过于稀释，在保温熟化制备聚合硫酸铝铁的过程很麻烦，故此将硫酸的浓度控制在多10%。同时，对于加入硫酸的量的问题，原则上需加入过量的硫酸，使得溶液b显酸性，也要避免加入过多硫酸，避免过多硫酸消耗本步骤之后加入的试剂。同时本专利技术人多次的试验表明:当硫酸浓度在10?60%时，粉煤灰与硫酸的比例按照质量体积为1(吨):0.2-3 (立方米)的比例进行混合反应。对于微波的频率和功率问题，为了使分子之间相互摩擦，产生大量热量，促使反应进行，缩短反应时间，将微波功率控制在I?30kw，微波频率控制在200-4000MHZ。对于粉煤灰与硫酸反应时间，不能过短，过短反应不充分；也不能过长，过长使生产成本增加，通过本专利技术人多次实践:混合反应时间控制在:10-60min。对于上述步骤中的“液体b通过保温熟化制备聚合硫酸铝铁”，保温温度控制控制在70-80°C，熟化时间控制在1.5-2h。(2)微波转型:将固体a与氟化铵混合，置于微波反应釜中在调节微波功率和微波频率，控制料温90-110°C，进行反应，固液分离得到液体c ;上述步骤中，氟化铵浓度不能过高，过高会导致与固体a进行局部深层次反应，通过试验表明氟化铵浓度控制在< 40% ;同时氟化铵的浓度也不能过低，过低会使溶液c的浓度低，生产白炭黑的成本增大，故此将氟化铵的浓度控制在多10%。同时，对于加入孵化铵的量的问题，原则上需要加入过量的孵化铵，使得反应充分，同时也要控制氟化铵的加入量，避免浪费，本专利技术人同时多次试验表明:当氟化铵的浓度在10-40%时，固体a与氟化铵的比例按照质量体积比为I (吨):0.5-4 (立方米)的比例进行混合反应。<当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用粉煤灰制备白炭黑副产聚合硫酸铝铁的方法，其包括以下步骤：(1)微波酸化：将粉煤灰粉碎与硫酸混合，置于微波反应釜中在调节微波功率和微波频率，控制料温80‑120℃，进行反应，反应后固液分离，得到固体a和液体b，液体b通过保温熟化制备聚合硫酸铝铁；(2)微波转型：将固体a与氟化铵混合，置于微波反应釜中在调节微波功率和微波频率，控制料温90‑110℃，进行反应，固液分离得到液体c；(3)白炭黑制备：向液体c中加入中和剂调节pH值，保温熟化后分离、干燥得到白炭黑产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邹锡洪，薛希仕，任伟，陈世毅，
申请(专利权)人：贵州远盛钾业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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