The invention provides a process for preparing composite ceramics materials with phosphogypsum and red mud for co-production of sulfuric acid, including the following steps: mixing phosphogypsum, red mud, additives and modifiers and grinding raw materials, feeding them into a kiln for roasting to produce clinker; dissolving the clinker and separating the separated residues from solid and liquid; Sulfide is separated from slag by flotation; sulfuric acid is produced by processing the separated sulfide; high purity alumina powder is prepared by separating the separated solution; ceramic raw materials are prepared by grinding the prepared high purity alumina powder with zirconium silicide, zirconia, titanium nitride, titanium carbide, vanadium carbide and thorium oxide respectively. The composites were sintered and sintered and sintered slowly, and then the composite ceramic materials were slowly cooled. The invention has the advantages of low cost of acid making and preparation of composite ceramic materials, high utilization rate of waste residue, simple acid making process, good physical properties and high quality of preparing composite ceramic materials.
【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺
本专利技术涉及一种磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺,属于冶金化工领域。
技术介绍
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。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。赤泥是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物。因其富含铁,呈赤红色泥浆状而得名。每生产1吨氧化铝,大约产生赤泥1.0-2.0吨。我国赤泥的年产生量约为1.0亿吨,累计堆存量约为5亿吨。复合陶瓷材料具有物理性能好、品质高的优点。复合陶瓷材料相对于陶瓷材料的用途也更加的广泛。但是在现有复合陶瓷材料生产中,大多是采用高纯氧化铝粉和其它原料加工制备得到,且现有高纯氧化铝粉的制作工艺复杂、生产成本高,导致高纯氧化铝粉价格贵,大大的增加了复合陶瓷材料的生产成本。现目前,针对磷石膏和赤泥的综合利用的技术很少,基本上集中在建材和铺路等传统领域,这造成了磷石膏和赤泥中大量高价值成分的浪费,附加值非常低。而将磷石膏和赤泥综合利用来制备复合陶瓷材料,同时联产硫酸的工艺,未见报道。专利技术目的本专利技术的目的在于,提供一种磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺。本专利技术具有制酸和制备复合陶瓷材料成本低,废渣利用率高,制酸工艺简单,制备复合陶瓷材料的物理性能好、品质高的特点。本专利技术的技术方案一种磷 ...
【技术保护点】
1.一种磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺,其特征在于,包括如下步骤:A、将磷石膏、赤泥、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;B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为4‑6:1进行水磨溶出,并进行固液分离;C、将步骤B分离得到的残渣经浮选,分离得硫化物;D、将步骤C分离出的硫化物置于30‑50%的富氧环境下,在800‑1200℃下焙烧3‑5h,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;E、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌,过滤得高纯偏铝酸钠溶液,向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生,然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝;F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3‑4次,再进行搅拌水洗,水洗至滤液呈中性,得高纯氢氧化铝,将高纯氢氧化铝焙烧,得高纯氧化铝粉;G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与硅化锆、氧化锆、氮化钛、碳化钛、碳化钒、氧化钍分别经研磨后混合得陶瓷原料;H、将步骤G中制得的陶瓷原料放置在高温烧结炉中烧结,烧结后缓慢冷却得复合陶瓷材料。
【技术特征摘要】
1.一种磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺,其特征在于,包括如下步骤:A、将磷石膏、赤泥、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;B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为4-6:1进行水磨溶出,并进行固液分离;C、将步骤B分离得到的残渣经浮选,分离得硫化物;D、将步骤C分离出的硫化物置于30-50%的富氧环境下,在800-1200℃下焙烧3-5h,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;E、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌,过滤得高纯偏铝酸钠溶液,向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生,然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝;F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3-4次,再进行搅拌水洗,水洗至滤液呈中性,得高纯氢氧化铝,将高纯氢氧化铝焙烧,得高纯氧化铝粉;G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与硅化锆、氧化锆、氮化钛、碳化钛、碳化钒、氧化钍分别经研磨后混合得陶瓷原料;H、将步骤G中制得的陶瓷原料放置在高温烧结炉中烧结,烧结后缓慢冷却得复合陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺,其特征在于:步骤A中,所述的赤泥为拜耳法生产氧化铝产生的赤泥;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。3.根据权利要求1所述的磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺,其特征在于:步骤A中,所述的生料中,磷石膏和赤泥按照1:0.8-2重量比的比例混合,添加剂添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加,改性剂的混合比例为生料总重量的10-25%。4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈肖虎,赵平源,唐道文,王丽远,郑凯,
申请(专利权)人:贵州大学,
类型:发明
国别省市:贵州,52
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