一种过滤硅酸钠粗液的方法技术

一种过滤硅酸钠粗液的方法，该方法包括：将SiO2与氢氧化钙以20：1到50：1的比例混合，并加热，进行反应；将反应后的物料通过过滤装置过滤，当滤饼厚度最大达到10mm时，停止过滤。此外，该方法还包括洗涤过滤装置除去滤饼的步骤。该方法操作简易，原料廉价，过滤速度快，可以有效解决浮游物带来的过滤问题。与传统方法相比，本发明专利技术方法可使硅酸钠粗液过滤速度提高50%-80%，能耗降低30%以上，单台叶滤机产能提高30%左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，具体而言，涉及一种利用添加少量石灰乳来提高硅酸钠粗液过滤速度的方法。
技术介绍
粉煤灰是煤炭在锅炉中燃烧后从烟道排出经除尘器截留下来的粉状固体废物，是电力行业排放量最大的工业废弃物。随着环保要求的提高和资源再生技术的发展，粉煤灰的综合利用越来越受到重视。近年来，针对从粉煤灰中，特别是高铝粉煤灰提取氧化铝科技攻关和产业化探索，初步形成了以下几种工艺技术路线:一是预脱硅一碱石灰烧结法，二是酸法，三是硫酸铵法。其中，酸法和硫酸铵法工艺未经过大型工业化生产，预脱硅一碱石灰烧结法生产冶金级氧化铝联产活性硅酸钙化工填料，已经工业化生产。预脱硅一碱石灰烧结法是根据高铝粉煤灰主要由莫来石与二氧化硅玻璃相组成的结构特性，首先用氢氧化钠溶液脱除高铝粉煤灰中的玻璃态二氧化硅，生成脱硅液和脱硅灰，使粉煤灰的Al/Si提高到2.0以上，从而显著降低生产过程中的物料流量、能耗、成渣量、生产成本,大大提高产能。经预脱硅收集的脱硅液中主要成分是硅酸钠，所以也称硅酸钠粗液。硅酸钠粗液过滤是高铝粉煤灰预脱硅工序后针对脱硅液的处理环节，目前的方法是将粉煤灰预脱硅后得到的硅酸钠粗液直接采用叶滤机进行过滤。从生产实践来看，按照这种方法使硅酸钠粗液直接通过叶滤机过滤，存在的问题是很快形成致密层的物料，并会逐渐板结，造成滤布透气能力越来越差，严重影响过滤速度，导致叶滤机产能降低。
技术实现思路
本专利技术所解决的主 要技术问题，是提供一种新的过滤硅酸钠粗液的方法，达到解决由于过滤物料容易形成致密层所造成的过滤速度缓慢、过滤装备产能下降等问题的目的。为此，本专利技术提供一种新的过滤硅酸钠粗液的方法，该方法包括:-将SiO2与氢氧化钙以20:1到50:1的比例混合，并加热，进行反应；-将反应后的物料通过过滤装置过滤，当滤饼厚度最大达到IOmm时，停止过滤。根据本专利技术的方法，在待过滤处理的硅酸钠粗硅液中，加入少量氢氧化钙，且优选以石灰乳的形式加入，通过氢氧化钙与硅酸钠粗液中的硅酸钠反应生成少量的硅酸钙，来有效避免对硅酸钠粗液的过滤中因过滤界面上会很快形成致密层而影响过滤产能的缺陷。使用本专利技术方法可使硅酸钠粗液的过滤速度提高50%-80%、单台过滤机的产能提高30%左右，且工艺简单、添加原料廉价易得。附图说明图1为本专利技术一个实施方案的工艺流程图。具体实施例方式本文中:所述“硅酸钠粗液”是指例如高铝粉煤灰预脱硅工序后得到的、或其他工业生产中得到的未经过滤处理的硅酸钠溶液，其中的主要成分是硅酸钠，不排除还含有一定量的碱以及悬浮物等杂质；所述“均化”是指使物料的成分均匀一致的过程；所述“滤饼”是指过滤后被截留在过滤表面上的固体物质；所述“滤饼厚度”是指滤饼的平均厚度。本专利技术提供，该方法包括:-将SiO2与氢氧化钙以20:1到50:1的比例混合，并加热，进行反应；-将反应后的物料通过过滤装置 过滤，当滤饼厚度达到10_时，停止过滤。根据本专利技术的方法，至少包括了上述两步操作，现对这两步操作进行详细说明。第一步:将硅酸钠粗液与氢氧化钙混合，并加热，进行反应。所述硅酸钠粗液主要来自高铝粉煤灰预脱硅工序后所得的脱硅液，或来自其他工业生产，优选是前者。在一个实施方案中，所述硅酸钠粗液是将粉煤灰预脱硅处理形成的脱硅粉煤灰浆液通过翻盘过滤机进行翻盘过滤而得到(如图1所示)，在由该生产工艺得到的硅酸钠粗液中，主要成分可以包括:硅酸钠(Na2SiO3)浓度(本专利技术中均以SiO2含量计)通常不小于30g/L，通常在30-76g/L范围内；苛碱(NaOH)的浓度通常不小于100g/L，通常为100_130g/L ；少量浮游物，其含量通常不高于5.0g/L，受到粉煤灰原料和脱硅工艺的限制，通常为1.0-5.0g/L，浮游物中的主要物质为细的脱硅粉煤灰；极少量的碳酸钠，其浓度通常在8.0g/L以下。本专利技术方法中，针对不同生产工艺得到的硅酸钠粗液，其中的硅酸钠浓度和苛碱浓度会不同，而是否含有碳酸钠以及含量的多少、浮游物的含量和构成及性质也会有所不同，还可能因来源的不同而具有其他组分，只要不影响过滤处理，本专利技术没有特别限定。当然，若其他非必要成分含量过高导致影响过滤，可以先通过适当方法进行脱除。另外，专利技术人的研究发现，当硅酸钠粗液中含有少量苛碱时，利于促进硅酸钠的溶解，所以，针对不同生产工艺得到的硅酸钠粗液，当硅酸钠未处于完全溶解的状态时，为顺利进行过滤，可通过加入苛碱等使其充分溶解。所述硅酸钠粗液中，SiO2含量的确定可以通过任何公知方法，例如可用722s型可见分光光度计通过比色法而测得。待过滤硅酸钠粗液中苛碱浓度的确定方法也可以有多种，例如可按如下进行:取少量硅酸钠粗液，过滤后，加入氯化钡，以绿光-酚酞为指示剂，用盐酸标准液直接滴定碱液中的氢氧化钠。浮游物含量的确定例如可按如下进行:取200mL硅酸钠粗液，用定量滤纸过滤，将滤渣在80(TC灼烧10分钟，称重，从而计算其含量。碳酸钠浓度则可以以甲基橙为指示剂，用盐酸中和滴定。本专利技术所用氢氧化钙可商购得到或通过任何已知的常规方法制得。氢氧化钙可为固体形式(例如粉末)或溶液形式(例如石灰乳)。在一个实施方案中，氢氧化钙是将生石灰先在化灰机中溶解，经过水力旋流器分离、除渣后得到的石灰乳溶液(如图1所示)，其中石灰乳中的有效钙浓度，优选为170g/L至饱和浓度。石灰乳中的有效钙(即活性氧化钙)亦称游离氧化钙(以fCaQ表示)。样品中实际物质可能是氢氧化钙，也可能是氧化钙，但统一计算到氧化钙的含量。利用较稀的盐酸和较快的速度滴定，其精度已能满足上述适用范围的需要。例如，通过盐酸标准溶液进行分析滴定，酚酞为指示剂，其中盐酸浓度可为0.3227mol/L，但不限于，0.3227mol/L的盐酸。石灰乳中有效钙的饱和浓度为生石灰化灰后能最大溶解的氧化钙浓度，其特征为乳状而不是块状。所述SiO2与所述氢氧化钙(以fCa。计)以(20-50):1的比例(是指SiO2与CaO的物质的量之比)，优选以40:1的比例混合。该混合可在任意合适的混合装置，例如在反应槽中进行，可以将氢氧化钙加入硅酸钠粗液中、或将硅酸钠粗液加入氢氧化钙中、或两者同时加入，而进行混合。优选将氢氧化钙以石灰乳形式加入硅酸钠粗液中而混合。所述混合在搅拌的情况下进行，对搅拌速度无特别要求。将硅酸钙粗液与氢氧化钙(优选石灰乳)混合的物料加热至85-100°C，优选90-95°C，进行反应。加热主要是为了更好地使反应快速完全和防止碱的析出。加热的手段和装置可根据实际情况确定，例如，电加热装置、蒸汽加热装置、直火加热装置等任何可实现此目的的装置进行。反应时间可为10分钟-1小时，优选20-40分钟；压力为常压，或在提高或降低的压力下进 行，从实际生产的便利性考虑，优选常压。上述加热和反应过程一般在搅拌的情况下进行。对搅拌速度及搅拌装置无特别限定，只要能实现上述目的即可。第二步:将反应后的物料进行过滤，当滤饼厚度达到10_时，停止过滤。将反应后的物料通过过滤装置进行过滤，过滤装置可为可对硅酸钠粗液过滤的所有常规装置，例如网式过滤器、叶滤机等，收取滤液，从而得到硅酸钠精液。过滤可以加压完成，过滤压强可为0.03-1.5MPa，优选为0.05-1.0MPa0上述过滤条件可根据需要进行调整。随本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤硅酸钠粗液的方法，该方法包括：?将SiO2与氢氧化钙以20：1到50：1的比例混合，并加热，进行反应；?将反应后的物料通过过滤装置过滤，当滤饼厚度达到10mm时，停止过滤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许学斌，朱应宝，张生，洪景南，韩黎明，
申请(专利权)人：大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心，
类型：发明
国别省市：