含碱硅酸钠溶液的回收和利用工艺研究
2022-02-21韩东,张强,2,3,张敏
无机盐工业 2022年2期
韩 东 ,张 强 ,2,3,张 敏
(1.商丘工学院机械工程学院,河南商丘 476000;2.贵州大学材料与冶金学院;3.贵州省冶金工程与过程节能重点实验室;4.清华大学天津高端装备研究院洛阳先进制造产业研发基地)
目前在溶液脱硅研究中, 各研究关注的重点还集中在铝酸钠溶液体系高温高压(140~260 ℃,2~6 MPa)下进行脱硅。 添加脱硅产物(DSP)种子已经在脱硅过程中广泛应用[1-2]。 在拜耳法中,铝酸钠中的二氧化硅在不同的反应条件下容易再沉淀形成方钠石、钙霞石和其他沸石类不溶性固体,这是不加添加剂进行溶液脱硅的一种方法[3-5]。方钠石型种子广泛用于拜耳液的脱硅[ρ(Na2O)约为 200 g/L],脱硅效率可达到80%。 在高压釜脱硅过程中,也使用了黝方石和钙霞石, 结果表明使用钙霞石种子作为脱硅剂将对拜耳液产生较好的脱硅效果, 因为其具有相对溶解性[5-7]。 通过添加赤铁矿、针铁矿和铁粉进行铝酸钠溶液脱硅, 可以有效地减少单流拜耳工艺环境中热交换器表面上的结疤形成, 这主要是利用铁粉与热交换器的钢表面相似的表面性质, 通过异相成核减少结疤的形成。 也有通过添加合成新型脱硅剂如铝酸钙、铁酸钙进行脱硅,这些脱硅剂既经济又可获得较高的脱硅率[8-10]。 但是,上述脱硅方法所使用的脱硅剂是针对铝酸钠溶液进行脱硅, 而铝酸钠溶液与本文研究的碱浸脱硅液成分差别较大,因此不能完全适用。
有大量针对粉煤灰脱硅碱液进行回收利用的研究工作[11-13],其通过调控硅酸钙基化合物的生成条件,合成硅酸钙水泥或建筑材料[14-16],但由于其控制条件苛刻,实际工业生产操作困难且溶液脱硅率较低,从而无法完全满足工业生产要求,难以推广。……
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