降低活性硅酸钙pH值的方法技术

本发明专利技术公开了一种降低活性硅酸钙pH值的方法，包括如下步骤：当高碱性活性硅酸钙中Na2O质量百分比含量≥1％，将高碱性活性硅酸钙先加石灰乳脱碱，然后进行酸化处理；当高碱性活性硅酸钙中Na2O质量百分比含量＜1％，将高碱性活性硅酸钙直接进行酸化处理。本发明专利技术克服了现有技术的诸多缺点，实现了原料来源广泛，价格低廉，操作步骤简单、能耗低的优点。采用本方法处理的高碱性活硅酸钙pH值可降低到8～10，满足塑料、橡胶、造纸、涂料等行业对填料的性能要求，也可用作保温材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及活性硅酸钙处理技术，尤其涉及一种降低活性硅酸钙PH值的方法。
技术介绍
活性硅酸钙分子式可表示为CaO · SiO2 · ηΗ20，无毒无味，不溶于水、酒精和碱中， 但极易溶于强酸，且具有较强的吸附性能。由于粒度细，白度高，且堆积密度和真密度均较低，保温性能较好，因此这类活性硅酸钙既可应用于保温材料领域，也可作为添加剂广泛的应用于橡胶、塑料、造纸、涂料领域。活性硅酸钙通常由生石灰、石灰乳等钙源与硅酸钠溶液、水玻璃、石英砂和硅藻土等硅源进行水热合成。然而，在强碱性溶液中生成的硅酸钙，包括石灰乳与硅酸钠溶液或者生石灰(石灰乳)与水玻璃的反应产物，由于其含有一定数量的Na元素而具有较高的pH值(pH值通常大于12)，从而限制了高碱性活性硅酸钙的推广应用。尤其是，活性硅酸钙是高铝粉煤灰提取氧化铝过程中十分重要的副产品，在诸多工艺路线中，较为适合该类粉煤灰特点，同时在技术上和设备上又较为成熟的方法就是预脱硅碱石灰烧结法，该方法会在生产氧化铝的同时产生大量的高碱性活性硅酸钙，即在预脱硅阶段，通过向预脱硅生成的脱硅液中加入石灰乳制备活性硅酸钙微粉，同时将预脱硅所用的绝大部分氢氧化钠回收利用。但该工艺同样存在活性硅酸钙PH值偏高的问题。因此，只有将这样生产的活性硅酸钙的PH降低到10甚至9以下，才能在橡胶、造纸、塑料、涂料等行业作为填料得到广泛应用。目前还未见关于降低高碱性活性硅酸钙PH值的研究报道。
技术实现思路
本专利技术提供一种，用以解决现有技术中的缺陷，实现原料来源广泛，价格低廉，操作步骤简单、能耗低，用本方法处理后的活性硅酸钙物理化学性能均一稳定、能够满足化工填料要求。本专利技术提供的一种，包括如下步骤当活性硅酸钙中 Na2O质量百分比含量> 1%，将活性硅酸钙先加石灰乳脱碱，然后进行酸化处理；当活性硅酸钙中Na2O质量百分比含量< 1%，直接将活性硅酸钙进行酸化处理。进一步地，所述加石灰乳脱碱步骤包括向活性硅酸钙中加水搅拌，然后加入石灰乳，再经搅拌、过滤、洗涤。进一步地，所述酸化处理步骤包括向活性硅酸钙中加入硫酸溶液进行搅拌、浸泡，然后再加入饱和硫酸铝溶液，搅拌、浸泡、过滤、洗涤得到PH值降低的活性硅酸钙。进一步地，所述活性硅酸钙为钙源与硅源进行水热合成的高碱性活性硅酸钙或高铝粉煤灰提取氧化铝联产的活性硅酸钙，所述钙源为生石灰和石灰乳中的一种或多种；所述硅源为硅酸钠溶液、水玻璃、石英砂和硅藻土中的一种或多种。进一步地，所述活性硅酸钙中CaO与SW2的摩尔比为0. 95 1. 05, Na2O的质量百分比含量彡4%，水的质量百分比含量为50 70%，pH值为12 14。进一步地，所述洗涤为逆向洗涤，所述逆向洗涤次数为两次。两次逆向洗涤后高碱性活性硅酸钙中的Na2O含量可降低到0. 1 0. 6%。进一步地，所述水与活性硅酸钙干基的质量比为3 5 1。进一步地，所述石灰乳通过如下步骤制得将CaO与水以质量比为1 3 6的比例混合，搅拌时间为0. 5 1小时，然后进行扒渣处理，将底部的杂质除去后得到石灰乳。进一步地，所述活性硅酸钙的干基与所述石灰乳中有效钙质量比为20 40 1。 生石灰中的有效钙是指能与水反应生成石灰乳的氧化钙，石灰乳中的有效钙是指单位浆液体积石灰乳中以氢氧化钙方式存在(以碳酸钙形式存在的氧化钙不计在内)的氧化钙含量，单位通常为克/升，这些有效钙均能参与反应生成活性硅酸钙。脱碱反应的液固比为4 8ml/g。进一步地，所述活性硅酸钙与石灰乳的反应温度为80 95°C，反应时间为 0. 5 1. Oh0进一步地，所述过滤滤液和第一次逆向洗涤后的洗液作为下一批活性硅酸钙石灰乳脱碱中的水；第二次逆向洗涤后的洗液用于下一批活性硅酸钙石灰乳脱碱中的第一次逆向洗涤液，所述过滤滤液、第一次逆向洗涤后的洗液或第二次逆向洗涤后的洗液中NaOH的质量百分含量> 时，终止循环。进一步地，所述活性硅酸钙干基与纯硫酸质量比为15 40 1;向活性硅酸钙中加入硫酸溶液进行浸泡的时间为20 40min，硫酸溶液的质量分数为1/1000 3/1000，酸化处理温度为常温。进一步地，所述活性硅酸钙干基与固体硫酸铝的质量比为20 40 1，加入饱和硫酸铝溶液后浸泡时间为10 20min。进一步地，所述洗涤采用80 90°C的清水，所述洗涤的洗液与活性硅酸钙干基的质量比例为2 4 1。进一步地，所述过滤滤液和洗涤后的洗液用来配制下一批硫酸溶液而循环使用， 当经过多次循环的过滤滤液或洗涤后的洗液中Na2SO4浓度> 2%时，加入石灰乳进行苛化处理，然后液固分离，液固分离后的滤液可作为制备活性硅酸钙的水源而得到循环利用。此处的苛化是指往酸处理的循环液一硫酸钠溶液中按比例添加石灰乳进行苛化反应生成石膏和氢氧化钠，然后液固分离，氢氧化钠回收循环使用。碳酸钠加石灰乳制备氢氧化钠只是诸多苛化反应的一种，硫酸钠、硅酸钠等可溶性钠盐添加石灰乳制备氢氧化钠的过程也叫苛化。回收的苛化溶液是一种氢氧化钠浓度很低的稀碱溶液，因此这里所说的制备活性硅酸钙水源是指用碱法制备高碱性活性硅酸钙时，用这种回收的苛化液配制一定浓度的氢氧化钠溶液来和硅源(比如硅藻土、石英砂及粉煤灰等)反应或者浸取用碳酸钠与石英砂经过高温焙烧之后的熟料来制备硅酸钠溶液，作为制备活性硅酸钙的主要原料。由于脱碱母液(加石灰乳脱碱步骤过滤滤液)、酸化处理母液(酸化处理步骤过滤滤液)以及洗液可以循环使用，因此整个生产过程无废水废气排放，提高水的利用率，并且符合国家的环保政策。本专利技术，工艺方法科学、合理、简单，与现有技术比较，本专利技术的优点在于 (1)操作步骤简单、投资少、生产成本低、能耗物耗低。(2)本专利技术制备得到的硅酸钙产品，其中Nii2O含量可降低到0. 1 0. 6%的较低水平，PH值可由12 14降低到8 10，且在处理过程中活性硅酸钙的白度不受任何影响， 使其能够满足作为化工原料的要求。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中图1为本专利技术实施例一提供的降低活性硅酸钙PH值的方法的流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供的一种，包括如下步骤当活性硅酸钙中 Na2O质量百分比含量> 1%，将活性硅酸钙先加石灰乳脱碱，然后进行酸化处理；当活性硅酸钙中Na2O质量百分比含量< 1%，将活性硅酸钙进行酸化处理。活性硅酸钙中Na2O含量的检测方法为首先采用酸溶法将一定质量的活性硅酸钙溶解成溶液，然后量取一定体积的溶液在原子吸收装置上采用标准曲线法来进行对比测试。在活性硅酸钙中Na2O质量百分比含量< 1 %时，为了制备pH更低接近中性的活性硅酸钙产品，也可将活性硅酸钙先加石灰乳脱碱，然后进行酸化处理，不过增加了脱碱步骤，处理成本会有一定程度的提高。加石本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种降低活性硅酸钙ｐＨ值的方法，其特征在于，包括如下步骤：当活性硅酸钙中Ｎａ２Ｏ质量百分比含量≥１％，将活性硅酸钙先加石灰乳脱碱，然后进行酸化处理；当活性硅酸钙中Ｎａ２Ｏ质量百分比含量＜１％，将活性硅酸钙进行酸化处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张战军，陈刚，孙俊民，张晓云，张先奇，霍奇志，张国希，许宏立，
申请(专利权)人：内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：15