利用煤系高岭土制备超细氧化铝联产白炭黑的方法

摘要

本发明属于煤系高岭土综合利用领域，具体涉及一种利用煤系高岭土碱法制备超细氧化铝和白炭黑的方法。本发明提供的方法包括以下步骤：将煤系高岭岩破碎、焙烧、碱浸、过滤，得到硅酸钠液和碱浸渣，硅酸钠液进行碳酸化处理得到原硅酸沉淀滤饼和脱硅液，将原硅酸沉淀滤饼进行陈化、焙烧，得到白炭黑；碱浸渣采用碱石灰烧结法，将烧结处理的熟料进行自粉化、水淬、过滤，得到NaAlO₂溶液，NaAlO₂溶液进行碳酸化处理、焙烧后得到超细氧化铝。本发明的生产方法对设备的要求低，所有的副产物都被回收循环利用，实现了零排放，能耗低，经济环保，另外，资源的综合利用率高、产品附加值高。

主权项

一种利用煤系高岭岩生产超细氧化铝联产白炭黑的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将煤系高岭岩破碎成粉料后，进行焙烧；（2）焙烧后的粉料经自然冷却后，于80‑100℃条件下用烧碱溶液进行浸取30‑90分钟，过滤，得到硅酸钠液和碱浸渣，烧碱的总用量按照Na₂O：SiO₂=1.0‑1.2的摩尔比计算，其中，烧碱溶液分两次加入浸取粉料，第一次加入的烧碱溶液的质量分数为15‑20%，第一次加入烧碱的质量为烧碱总量的50‑80%，第一次浸渍的时间为30‑40分钟，第二次加入的烧碱溶液的质量分数为10‑15%，第二次加入烧碱的质量为烧碱总量的20‑50%，第二次浸渍的时间为20‑30分钟；（3）向硅酸钠液中加入分散剂，分散剂的加入量为硅酸钠液质量的0.6‑1%，通入二氧化碳气体进行碳酸化处理，当溶液的pH为6时碳酸化反应结束，过滤，得到原硅酸沉淀滤饼和脱硅液； （4）将原硅酸沉淀滤饼进行陈化、焙烧，得白炭黑；（5）向脱硅液中加入生石灰继续反应，反应结束后过滤，得到碳酸钙滤饼和烧碱溶液，碳酸钙滤饼干燥后作为石灰石原料循环使用，烧碱溶液调制成碱浸所需的浓度循环使用；（6）将碱浸渣、纯碱与石灰石按照摩尔比：Ca/Si=2‑3，Na/Al=1‑1.2配料，在1000‑1350℃下进行烧结处理，时间控制在0.5‑1小时，烧结过程中产生的窖气为二氧化碳，回收作碳酸化使用；（7）将烧结处理的熟料在600‑700℃取出，使其实现自粉化；（8）将自粉化的粉料进行水淬、过滤，得到NaAlO₂ 溶液和硅钙渣；（9）向NaAlO₂ 溶液中加入分散剂，分散剂的加入量为NaAlO₂ 溶液质量的0.6‑1%，通入二氧化碳气体进行碳酸化处理，当溶液的pH为6时碳酸化反应结束，过滤，滤饼经洗涤、焙烧后得到超细氧化铝，滤液为纯碱的稀溶液，经浓缩后循环使用；所述步骤（3）和步骤（9）中碳酸化处理的条件为：加入的分散剂的质量为硅酸钠溶液或NaAlO₂ 溶液质量的0.6‑1%，CO₂的浓度不低于15%，碳酸化反应的起始温度50‑95℃，压力为0.25‑0.4Mpa，终点温度为40‑60℃，当溶液的pH为6时碳酸化反应结束，所述分散剂选自六偏磷酸钠、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、三乙醇胺中的一种或多种组合。