一种制备日用细瓷联产酸的工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种制备日用细瓷联产酸的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、低品铝土矿、添加剂和改性剂混合研磨制成生料，送入窑内焙烧得熟料；将熟料进行溶出，并进行固液分离；分离得到的溶液制备氧化铝粉；将氧化铝粉与瓷土矿、钾长石、石英粉、高岭土、粘土和膨润土分别粉碎混合得混合物料，将混合物料重复加水球磨、过筛、压滤、陈腐3‑4次，压制成型制得胚体，胚体经烧结得日用细瓷；将分离得到的残渣经浮选得硫化物；硫化物加工制得硫酸。本发明专利技术具有制备日用细瓷和制酸成本低，磷石膏及低品铝土矿的利用率高，采用氧化铝粉制备的日用细瓷具有热抗震性好、透光度高、白度佳、强度高、光泽度好的优点，且制酸工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
一种制备日用细瓷联产酸的工艺
本专利技术涉及一种制备日用细瓷联产酸的工艺，属于冶金化工领域。
技术介绍
我国具有几千年的陶瓷文化历史，几千年来历代制瓷人都在不断通过努力推动陶瓷生产的技术革新和创新，力求生产出低耗、高档的日用瓷器，获得更大的商机。在现有技术中有一次烧成技术制备日用细瓷，且该日用细瓷具有热抗震性好、透光度高、白度佳、强度高、光泽度好，符合了低成本高质量的要求，但是在该日用细瓷的生产中，需要大量的氧化铝作为原料，而现有氧化铝粉的制作工艺复杂、生产成本高，导致氧化铝粉价格贵，大大的提高了日用细瓷的生产成本。磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体，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。我国铝土矿大部分为一水硬铝石型，占到资源总量的98%以上，特点是高硅、高铝、低铁，矿石整体铝硅比较低，80%以上的是中低品铝土矿，低品位铝土矿中铝硅比小于4，铝硅比大于9的矿石仅18.5%左右，因此开发中低品铝土矿资源，是实现我国氧化铝工业可持续发展的必经之路。现目前，针对磷石膏和低品铝土矿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，这造成了磷石膏和低品铝土矿中大量高价值成分的浪费，附加值非常低。而将磷石膏和低品铝土矿综合利用来制日用细瓷，同时联产酸的工艺，未见报道。专利技术目的本专利技术的目的在于，提供一种制备日用细瓷联产酸的工艺。本专利技术具有制备日用细瓷和制酸成本低，磷石膏及低品铝土矿的利用率高，采用氧化铝粉制备的日用细瓷具有热抗震性好、透光度高、白度佳、强度高、光泽度好的优点，且制酸工艺简单。本专利技术的技术方案一种制备日用细瓷联产酸的工艺，包括如下步骤：A、将磷石膏、低品铝土矿、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制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；C、向步骤B分离得到的溶液中加入CO2至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干并灼烧，粉碎得氧化铝粉；D、将步骤C制得的氧化铝粉与瓷土矿、钾长石、石英粉、高岭土、粘土和膨润土分别粉碎混合得混合物料，将混合物料重复加水球磨、过筛、压滤、陈腐3-4次，压制成型制得胚体，胚体经烧结得日用细瓷；E、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；F、将步骤E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。前述的制备日用细瓷联产酸的工艺中，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。前述的制备日用细瓷联产酸的工艺中，步骤A中，所述的生料中，磷石膏和低品铝土矿按照1:0.9-1.6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%。前述的制备日用细瓷联产酸的工艺中，步骤A中，所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。前述的制备日用细瓷联产酸的工艺中，步骤A中，是在温度1000-1350℃下焙烧时间1-2h。前述的制备日用细瓷联产酸的工艺中，步骤B中，所述熟料先水磨后溶出；溶出时的液固体积比为4-6:1。前述的制备日用细瓷联产酸的工艺中，步骤C中，灼烧是在温度800-1200℃下灼烧时间3-5h。前述的制备日用细瓷联产酸的工艺中，步骤D中，按重量份计，所述日用细瓷包含氧化铝粉15-20份、瓷土矿20-25份、钾长石8-10份、石英粉10-12份、高岭土35-40份、粘土4-6份和膨润土3-5份。前述的制备日用细瓷联产酸的工艺中，步骤D中，所述球磨时加水的质量与混合物料的质量比为1:1，球磨的时间为24-30h。前述的制备日用细瓷联产酸的工艺中，步骤D中，所述过筛的纱网目数为300-400目；所述陈腐的时间为6-8天；所述烧结是在温度为1300-1400℃下烧结20-24h。本专利技术通过将磷石膏和低品铝土矿反应、重组，使之成为有用物质。原理的总反应式为：CaSO4（磷石膏）+Na2O·SiO2·Al2O3（低品铝土矿）→Na2O·Al2O3+CaO·SiO2↓+[硫]从该反应式可知，用磷石膏中的CaO与低品铝土矿中的SiO2生成原硅酸钙（CaO·SiO2↓）后，得到可溶性极好的铝酸钠（Na2O·Al2O3）。反应式中的[硫]，是指通过生料加添加剂和改性剂工艺，生成的金属硫化物；浸出熟料中的铝酸钠后，将得到的沉淀物浮选即可得到金属硫化物。有益效果1、本专利技术通过利用磷石膏和低品铝土矿作为原料，并加入添加剂和改性剂之后，在高温焙烧的工艺下得到主要含硅酸盐、铝酸盐和硫化物的熟料，而该铝酸盐的主要成分为铝酸钠，将铝酸钠水溶出后即可进行回收，而固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，通过回收的铝酸钠制备氧化铝，将氧化铝与其它原料制备日用细瓷，由于整个工艺中主要以磷石膏和低品铝土矿为原料，添加少量其他物质即可，因此，大大降低了制酸和日用细瓷的成本投入。还大大增加了磷石膏和低品铝土矿的利用率，为缓解磷石膏对环境的污染和充分利用低品铝土矿具有重要的贡献。2、本专利技术通过的原料通过焙烧后，得到的成分分明，铝主要以铝酸钠形式存在，利用铝酸钠极易溶于水的特性，可简单快速的将其分离并用于制备氧化铝，将氧化铝与其它原料制备的日用细瓷具有热抗震性好、透光度高、白度佳、强度高、光泽度好的优点，且日用细瓷成本低。3、本专利技术将工艺中的固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，制酸的成本低，制酸工艺简单。为进一步证明本专利技术的效果，专利技术人做了如下检测。1、日用细瓷的检测专利技术人分别对以下五组实施例中的日用细瓷进行检测，其检测的结果如下：通过对表1本专利技术日用细瓷的检测结果分析得，本专利技术的日用细瓷具有热抗震性好、透光度高、白度佳、强度高、光泽度好的优点。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。本专利技术的实施例实施例1：一种制备日用细瓷联产酸的工艺，步骤如下：A、将磷石膏、低品铝土矿、碳酸钠和无烟煤混合并研磨制成生料，送入工业回转窑内在温度1000℃下焙烧时间1.5h，制得熟料；其中，磷石膏和低品铝土矿按照1:0.9重量比的比例混合，碳酸钠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，无烟煤的混合比例为生料总重量的10%；B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为4:1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%的富氧环境下，在800℃下焙烧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、向步骤B分离得到的溶液中加入CO2至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干，在温度800℃下灼烧时间5h后粉碎得氧化铝粉；F、将步骤E制得的氧化铝粉与瓷土矿、钾长石、石英粉、高岭土、粘土和膨润土分别粉碎混合得混合物料，将混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备日用细瓷联产酸的工艺，其特征在于，包括如下步骤：A、将磷石膏、低品铝土矿、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制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；C、向步骤B分离得到的溶液中加入CO2至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干并灼烧，粉碎得氧化铝粉；D、将步骤C制得的氧化铝粉与瓷土矿、钾长石、石英粉、高岭土、粘土和膨润土分别粉碎混合得混合物料，将混合物料重复加水球磨、过筛、压滤、陈腐3‑4次，压制成型制得胚体，胚体经烧结得日用细瓷；E、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；F、将步骤E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。

【技术特征摘要】
1.一种制备日用细瓷联产酸的工艺，其特征在于，包括如下步骤：A、将磷石膏、低品铝土矿、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制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；C、向步骤B分离得到的溶液中加入CO2至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干并灼烧，粉碎得氧化铝粉；D、将步骤C制得的氧化铝粉与瓷土矿、钾长石、石英粉、高岭土、粘土和膨润土分别粉碎混合得混合物料，将混合物料重复加水球磨、过筛、压滤、陈腐3-4次，压制成型制得胚体，胚体经烧结得日用细瓷；E、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；F、将步骤E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。2.根据权利要求1所述的制备日用细瓷联产酸的工艺，其特征在于：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。3.根据权利要求1所述的制备日用细瓷联产酸的工艺，其特征在于：步骤A中，所述的生料中，磷石膏和低品铝土矿按照1:0.9-1.6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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈肖虎，李杰瑞，王帅帅，李名新，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52