CN108623293A - 一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,包括如下步骤:将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂制成生料,窑内焙烧得熟料;将熟料溶出,进行固液分离;将分离得到的溶液制高纯氧化铝粉;高纯氧化铝粉与碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、二氧化硅、硅酸锆、碳酸锂、硫酸钡、氧化钇、氧化铈、硼酐、二氧化钛和氧化锌混合研磨得混合原料;混合原料经高温锻烧、粉碎、热处理、球磨机研磨得高白陶瓷材料;将分离得到的残渣经浮选得硫化物;硫化物加工制得硫酸。本发明具有制备高白陶瓷材料和制酸成本低,废渣利用率高,制备高白陶瓷材料的密度大、热膨胀系数小、白值度高,制酸工艺简单的特点。

Description

一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺
技术领域
本发明涉及一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,属于冶金化工领域。
背景技术
高白陶瓷在日常的生活中随处可见,高白陶瓷由于白值度高,常用于制作餐具、观赏工艺品、用作盛物品等,但是在现有高白陶瓷材料生产中,大多是采用高纯氧化铝粉和其它原料加工制备得到,而现有高纯氧化铝粉的制作工艺复杂、生产成本高,导致高纯氧化铝粉价格贵,大大的增加了高白陶瓷材料生产成本。
磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,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。
赤泥是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物。因其富含铁,呈赤红色泥浆状而得名。每生产1吨氧化铝,大约产生赤泥1.0-2.0吨。我国赤泥的年产生量约为1.0亿吨,累计堆存量约为5亿吨。
现目前,针对磷石膏和赤泥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,这造成了磷石膏和赤泥中大量高价值成分的浪费,附加值非常低。而将磷石膏和赤泥综合利用来制备高白陶瓷材料,同时联产酸的工艺,未见报道。
发明目的
本发明的目的在于,提供一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺。本发明具有制备高白陶瓷材料和制酸成本低,废渣利用率高,制备高白陶瓷材料的密度大、热膨胀系数小、白值度高,制酸工艺简单的特点。
本发明的技术方案
一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,包括如下步骤:
A、将磷石膏、赤泥、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制得的熟料以液固体积比为4-6:1进行水磨溶出,并进行固液分离;
C、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌,过滤得高纯偏铝酸钠溶液,向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生,然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝;
D、将步骤C制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3-4次,再进行搅拌水洗,水洗至滤液呈中性,得高纯氢氧化铝,将高纯氢氧化铝焙烧,得高纯氧化铝粉;
E、将步骤D制得的高纯氧化铝粉与碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、二氧化硅、硅酸锆、碳酸锂、硫酸钡、氧化钇、氧化铈、硼酐、二氧化钛和氧化锌混合均匀后,用球磨机研磨得混合原料;
F、将步骤E制得的混合原料经高温锻烧,将高温锻烧后的混合原料粉碎后得物料,将物料热处理,热处理后的物料冷却后用球磨机研磨得高白陶瓷材料;
G、将步骤B分离得到的残渣经浮选,分离得硫化物;
H、将步骤G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。
前述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺中,步骤A中,所述的赤泥为拜耳法生产氧化铝产生的赤泥;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。
前述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺中,步骤A中,所述的生料中,磷石膏和赤泥按照1:0.7-1.8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%。
前述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺中,步骤A中,所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。
前述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺中,步骤A中,是在温度1000-1350℃下焙烧时间1-2h。
前述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺中,步骤C中,所述氧化钙的用量为7-12g/L;其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为80-90℃,搅拌时间为1.5-2h。
前述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺中,步骤D中,所述盐酸的浓度为40-60g/L,温度为40-60℃;所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为400-550℃,焙烧时间为2-3h。
前述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺中,步骤E中,按重量份计,所述混合原料包含高纯氧化铝粉9-12份、碳酸钾12-14份、碳酸钠7-9份、碳酸钙1-1.3份、二氧化硅29-32份、硅酸锆8-12份、碳酸锂0.1-0.2份、硫酸钡0.7-1.2份、氧化钇0.1-0.2份、氧化铈1-3份、硼酐1-2份、二氧化钛19-21份和氧化锌0.05-0.2份。
前述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺中,步骤F中,所述高温煅烧是将混合原料以90-100℃/h均匀升温到800-850℃下保温2-2.5h,然后在以90-100℃/h均匀升温到1250-1350℃下保温3-5h后,混合原料自然冷却后粉碎得物料,物料的粒径为1-5μm;所述物料的热处理温度为750-850℃下保温1.5-2.5h。
前述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺中,步骤F中,所述高白陶瓷材料的粒径为5-10μm。
本发明通过将磷石膏和赤泥反应、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(赤泥)→ Na2O·Al2O3 + CaO·SiO2↓ + [硫]
从该反应式可知,用磷石膏中的CaO与赤泥中的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、本发明通过利用磷石膏和赤泥作为原料,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高纯氧化铝粉,将高纯氧化铝粉与其它原料制备高白陶瓷材料,由于整个工艺中主要以磷石膏和赤泥为原料,添加少量其他物质即可,因此,大大降低了制酸和高白陶瓷材料的成本投入。还大大增加了磷石膏和赤泥废渣的利用率,为缓解磷石膏和赤泥对环境的污染具有重要的贡献。
2、本发明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高纯氧化铝粉,将高纯氧化铝粉与其它原料制备高白陶瓷材料,高白陶瓷材料的密度大,热膨胀系数小、白值度高,高白陶瓷材料成本低。
3、本发明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。
为进一步证明本发明的效果,发明人做了如下检测。
1、高白陶瓷材料性能检测
发明人分别将以下五组实施例中高白陶瓷材料经进行检测,其中检测检测结果见表1;
由检测结果表分析得到,本发明的高白陶瓷材料具有密度大,热膨胀系数小、白值度高的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
实施例1:一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,步骤如下:
A、将磷石膏、拜耳赤泥、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,磷石膏和拜耳赤泥按照1:0.7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、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌,过滤得高纯偏铝酸钠溶液,向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生,然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝;其中所述氧化钙的用量为7g/L;其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为80℃,搅拌时间为1.5h;
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3次,再进行搅拌水洗,水洗至滤液呈中性,得高纯氢氧化铝,将高纯氢氧化铝焙烧,得高纯氧化铝粉;其中所述盐酸的浓度为40g/L,温度为40℃;所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为400℃,焙烧时间为2h,所得氧化铝粉为高纯氧化铝粉,高纯氧化铝粉的纯度为99.991%;
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、二氧化硅、硅酸锆、碳酸锂、硫酸钡、氧化钇、氧化铈、硼酐、二氧化钛和氧化锌混合均匀后,用球磨机研磨得混合原料;其中,按重量份计,所述混合原料包含高纯氧化铝粉9份、碳酸钾12份、碳酸钠7份、碳酸钙1份、二氧化硅29份、硅酸锆8份、碳酸锂0.1份、硫酸钡0.7份、氧化钇0.1份、氧化铈1份、硼酐1份、二氧化钛19份和氧化锌0.05份;
H、将步骤G制得的混合原料经高温锻烧,高温煅烧是将混合原料以90℃/h均匀升温到800℃下保温2h,然后在以90℃/h均匀升温到1250℃下保温5h后,混合原料自然冷却后粉碎得物料,物料的粒径为1-5μm,将物料在温度为750℃下保温2.5h进行热处理,热处理后的物料冷却后用球磨机研磨得高白陶瓷材料,高白陶瓷材料的粒径为5-10μm。
实施例2:一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,步骤如下:
A、将磷石膏、拜耳赤泥、硫酸钠和碳混合并研磨制成生料,送入工业回转窑内在温度1200℃下焙烧时间2h,制得熟料;其中,磷石膏和拜耳赤泥按照1:1重量比的比例混合,烧碱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,碳的混合比例为生料总重量的15%;
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为5:1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35%的富氧环境下,在900℃下焙烧4h,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、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌,过滤得高纯偏铝酸钠溶液,向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生,然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝;其中所述氧化钙的用量为9g/L;其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为85℃,搅拌时间为2h;
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗4次,再进行搅拌水洗,水洗至滤液呈中性,得高纯氢氧化铝,将高纯氢氧化铝焙烧,得高纯氧化铝粉;其中所述盐酸的浓度为50g/L,温度为40℃;所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为450℃,焙烧时间为3h,所得氧化铝粉为高纯氧化铝粉,高纯氧化铝粉的纯度为99.991%;
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、二氧化硅、硅酸锆、碳酸锂、硫酸钡、氧化钇、氧化铈、硼酐、二氧化钛和氧化锌混合均匀后,用球磨机研磨得混合原料;其中,按重量份计,所述混合原料包含高纯氧化铝粉10份、碳酸钾12份、碳酸钠8份、碳酸钙1.1份、二氧化硅29份、硅酸锆10份、碳酸锂0.15份、硫酸钡0.9份、氧化钇0.1份、氧化铈2份、硼酐1份、二氧化钛19份和氧化锌0.1份;
H、将步骤G制得的混合原料经高温锻烧,高温煅烧是将混合原料以95℃/h均匀升温到850℃下保温2.5h,然后在以95℃/h均匀升温到1300℃下保温4h后,混合原料自然冷却后粉碎得物料,物料的粒径为1-5μm,将物料在温度为800℃下保温2h进行热处理,热处理后的物料冷却后用球磨机研磨得高白陶瓷材料,高白陶瓷材料的粒径为5-10μm。
实施例3:一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,步骤如下:
A、将磷石膏、拜耳赤泥、烧碱和煤矸石混合并研磨制成生料,送入工业回转窑内在温度1300℃下焙烧时间1.5h,制得熟料;其中,磷石膏和拜耳赤泥按照1:1.3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,煤矸石的混合比例为生料总重量的20%;
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为6:1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45%的富氧环境下,在1000℃下焙烧3h,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、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌,过滤得高纯偏铝酸钠溶液,向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生,然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝;其中所述氧化钙的用量为11g/L;其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为90℃,搅拌时间为1.5h;
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3次,再进行搅拌水洗,水洗至滤液呈中性,得高纯氢氧化铝,将高纯氢氧化铝焙烧,得高纯氧化铝粉;其中所述盐酸的浓度为60g/L,温度为50℃;所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为500℃,焙烧时间为2.5h,所得氧化铝粉为高纯氧化铝粉,高纯氧化铝粉的纯度为99.991%;
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、二氧化硅、硅酸锆、碳酸锂、硫酸钡、氧化钇、氧化铈、硼酐、二氧化钛和氧化锌混合均匀后,用球磨机研磨得混合原料;其中,按重量份计,所述混合原料包含高纯氧化铝粉11份、碳酸钾13份、碳酸钠8份、碳酸钙1.2份、二氧化硅30份、硅酸锆9份、碳酸锂0.2份、硫酸钡1份、氧化钇0.2份、氧化铈3份、硼酐3份、二氧化钛20份和氧化锌0.15份;
H、将步骤G制得的混合原料经高温锻烧,高温煅烧是将混合原料以100℃/h均匀升温到850℃下保温2.5h,然后在以100℃/h均匀升温到1250℃下保温5h后,混合原料自然冷却后粉碎得物料,物料的粒径为1-5μm,将物料在温度为800℃下保温2h进行热处理,热处理后的物料冷却后用球磨机研磨得高白陶瓷材料,高白陶瓷材料的粒径为5-10μm。
实施例4:一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,步骤如下:
A、将磷石膏、拜耳赤泥、碳酸钠和煤矸石混合并研磨制成生料,送入工业回转窑内在温度1350℃下焙烧时间1h,制得熟料;其中,磷石膏和拜耳赤泥按照1:1.5重量比的比例混合,烧碱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,煤矸石的混合比例为生料总重量的25%;
B、将步骤A制得的熟料以液固体积比为5:1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45%的富氧环境下,在1200℃下焙烧3h,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、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌,过滤得高纯偏铝酸钠溶液,向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生,然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝;其中所述氧化钙的用量为12g/L;其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为90℃,搅拌时间为2h;
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗4次,再进行搅拌水洗,水洗至滤液呈中性,得高纯氢氧化铝,将高纯氢氧化铝焙烧,得高纯氧化铝粉;其中所述盐酸的浓度为50g/L,温度为40℃;所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为550℃,焙烧时间为2h,所得氧化铝粉为高纯氧化铝粉,高纯氧化铝粉的纯度为99.992%;
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、二氧化硅、硅酸锆、碳酸锂、硫酸钡、氧化钇、氧化铈、硼酐、二氧化钛和氧化锌混合均匀后,用球磨机研磨得混合原料;其中,按重量份计,所述混合原料包含高纯氧化铝粉9份、碳酸钾13份、碳酸钠9份、碳酸钙1.2份、二氧化硅32份、硅酸锆12份、碳酸锂0.2份、硫酸钡1.2份、氧化钇0.15份、氧化铈2份、硼酐1.5份、二氧化钛20份和氧化锌0.1份;
H、将步骤G制得的混合原料经高温锻烧,高温煅烧是将混合原料以100℃/h均匀升温到830℃下保温2h,然后在以100℃/h均匀升温到1350℃下保温3h后,混合原料自然冷却后粉碎得物料,物料的粒径为1-5μm,将物料在温度为850℃下保温1.5h进行热处理,热处理后的物料冷却后用球磨机研磨得高白陶瓷材料,高白陶瓷材料的粒径为5-10μm。
实施例5:一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,步骤如下:
A、将磷石膏、拜耳赤泥、硫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1200℃下焙烧时间2h,制得熟料;其中,磷石膏和拜耳赤泥按照1:1.8重量比的比例混合,烧碱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20%;
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50%的富氧环境下,在1100℃下焙烧4h,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、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌,过滤得高纯偏铝酸钠溶液,向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生,然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝;其中所述氧化钙的用量为10g/L;其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为85℃,搅拌时间为1.5h;
F、将步骤E制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3次,再进行搅拌水洗,水洗至滤液呈中性,得高纯氢氧化铝,将高纯氢氧化铝焙烧,得高纯氧化铝粉;其中所述盐酸的浓度为50g/L,温度为60℃;所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为550℃,焙烧时间为3h,所得氧化铝粉为高纯氧化铝粉,高纯氧化铝粉的纯度为99.991%;
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉与碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、二氧化硅、硅酸锆、碳酸锂、硫酸钡、氧化钇、氧化铈、硼酐、二氧化钛和氧化锌混合均匀后,用球磨机研磨得混合原料;其中,按重量份计,所述混合原料包含高纯氧化铝粉12份、碳酸钾14份、碳酸钠9份、碳酸钙1.3份、二氧化硅32份、硅酸锆12份、碳酸锂0.2份、硫酸钡1.2份、氧化钇0.2份、氧化铈3份、硼酐2份、二氧化钛21份和氧化锌0.2份;
H、将步骤G制得的混合原料经高温锻烧,高温煅烧是将混合原料以100℃/h均匀升温到850℃下保温2.5h,然后在以100℃/h均匀升温到1350℃下保温5h后,混合原料自然冷却后粉碎得物料,物料的粒径为1-5μm,将物料在温度为850℃下保温2.5h进行热处理,热处理后的物料冷却后用球磨机研磨得高白陶瓷材料,高白陶瓷材料的粒径为5-10μm。

Claims (10)

1.一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于,包括如下步骤:
A、将磷石膏、赤泥、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制得的熟料以液固体积比为4-6:1进行水磨溶出,并进行固液分离;
C、将步骤B分离得到的溶液加入氧化钙恒温搅拌,过滤得高纯偏铝酸钠溶液,向高纯偏铝酸钠溶液中通入CO2气体至白色沉淀不再产生,然后将白色沉淀滤出后得氢氧化铝;
D、将步骤C制得的氢氧化铝加入盐酸搅洗3-4次,再进行搅拌水洗,水洗至滤液呈中性,得高纯氢氧化铝,将高纯氢氧化铝焙烧,得高纯氧化铝粉;
E、将步骤D制得的高纯氧化铝粉与碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、二氧化硅、硅酸锆、碳酸锂、硫酸钡、氧化钇、氧化铈、硼酐、二氧化钛和氧化锌混合均匀后,用球磨机研磨得混合原料;
F、将步骤E制得的混合原料经高温锻烧,将高温锻烧后的混合原料粉碎后得物料,将物料热处理,热处理后的物料冷却后用球磨机研磨得高白陶瓷材料;
G、将步骤B分离得到的残渣经浮选,分离得硫化物;
H、将步骤G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所述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于:步骤A中,所述的赤泥为拜耳法生产氧化铝产生的赤泥;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所述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于:步骤A中,所述的生料中,磷石膏和赤泥按照1:0.7-1.8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%。
4.根据权利要求1所述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于:步骤A中,所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。
5.根据权利要求1所述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于:步骤A中,是在温度1000-1350℃下焙烧时间1-2h。
6.根据权利要求1所述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于:步骤C中,所述氧化钙的用量为7-12g/L;其中将步骤B分离得到的溶液加入分析纯氧化钙恒温搅拌时的温度为80-90℃,搅拌时间为1.5-2h。
7.根据权利要求1所述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于:步骤D中,所述盐酸的浓度为40-60g/L,温度为40-60℃;所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为400-550℃,焙烧时间为2-3h。
8.根据权利要求1所述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于:步骤E中,按重量份计,所述混合原料包含高纯氧化铝粉9-12份、碳酸钾12-14份、碳酸钠7-9份、碳酸钙1-1.3份、二氧化硅29-32份、硅酸锆8-12份、碳酸锂0.1-0.2份、硫酸钡0.7-1.2份、氧化钇0.1-0.2份、氧化铈1-3份、硼酐1-2份、二氧化钛19-21份和氧化锌0.05-0.2份。
9.根据权利要求1所述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于:步骤F中,所述高温煅烧是将混合原料以90-100℃/h均匀升温到800-850℃下保温2-2.5h,然后在以90-100℃/h均匀升温到1250-1350℃下保温3-5h后,混合原料自然冷却后粉碎得物料,物料的粒径为1-5μm;所述物料的热处理温度为750-850℃下保温1.5-2.5h。
10.根据权利要求1所述的磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺,其特征在于:步骤F中,所述高白陶瓷材料的粒径为5-10μm。
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