CN108878064A - 一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺 - Google Patents

一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、粉煤灰、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；制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；将分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；将分离出的硫化物加工制得硫酸；将分离得到的溶液制备高纯氧化铝粉；将高纯氧化铝粉与银粉、氧化钡、硼酸三丁酯、硝酸铋、脂肪醇聚氧乙烯醚、硫酸钠、二甲基硅油、碳酸锂、氯化石蜡、硫化异丁烯、助剂和水制得导电银浆材料。本发明具有制酸和制备导电银浆材料成本低，废渣利用率高，工艺简单，采用高纯氧化铝粉制备的导电银浆材料具有导电性优、附着力好、铅镉含量低的特点。

Description

一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺
技术领域
本发明涉及一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，属于冶金化工领域。
背景技术
导电银浆材料是指印刷于导电承印物上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的银浆，一般是印在塑料、玻璃、陶瓷或纸板等非导电承印物上，它是由导电性填料、黏合剂、溶剂及添加剂组成。现有的技术中导电银浆材料具有导电性优、附着力好、铅镉含量低等优点，而在导电银浆材料的生产中，导电银浆材料的制备原料中含有的高纯氧化铝粉，而现有高纯氧化铝粉的制作工艺复杂、生产成本高，导致高纯氧化铝粉成品价格贵，大大的增加了导电银浆材料的生产成本。
我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料。我国的能源工业稳步发展，发电能力年增长率为7.3%，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，1995年粉煤灰排放量达1.25亿吨，2000年约为1.5亿吨，到2010年将达到3亿吨，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。
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。
现目前，针对磷石膏和粉煤灰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，这造成了磷石膏和粉煤灰中大量高价值成分的浪费，附加值非常低。而将磷石膏和粉煤灰综合利用来制备导电银浆材料，同时联产硫酸的工艺，未见报道。
发明目的
本发明的目的在于，提供一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺。本发明具有制酸和制备导电银浆材料成本低，废渣利用率高，工艺简单，采用高纯氧化铝粉制备的导电银浆材料具有导电性优、附着力好、铅镉含量低的特点。
本发明的技术方案
一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，包括如下步骤：
A、将磷石膏、粉煤灰、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30-50%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；
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；
F、将步骤E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；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉加水研磨至200-300目，加入氧化钡、硫酸钠继续研磨3-4h，喷雾干燥，烘干，送入煅烧炉中在380-410℃下烧结2-3h，得混合粉末a；取二甲基硅油、硫化异丁烯放入反应釜中加热到55-75℃搅拌混匀，加入硼酸三丁酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、氯化石蜡，保温搅拌30-50分钟，冷却加入碳酸锂研磨得浆料b;将混合粉末a、浆料b、银粉、硝酸铋、硫酸钠、助剂和水混合均匀，升温至100-120℃，搅拌反应1-2h，冷却，研磨成粒径为10-20μm浆粒，即得导电银浆材料。
前述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺中，步骤A中，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。
前述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺中，步骤A中，所述的生料中，磷石膏和粉煤灰按照1:1-1.8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%。
前述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺中，步骤A中，所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。
前述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺中，步骤A中，是在温度1000-1350℃下焙烧时间1-2h。
前述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺中，步骤E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。
前述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺中，步骤F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350-600℃，焙烧时间为2-3h。
前述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺中，步骤G中，按重量份计，所述导电银浆材料包含高纯氧化铝粉5-10份、银粉30-40份、氧化钡2-3份、硼酸三丁酯2-4份、硝酸铋0.2-0.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-1份、硫酸钠1-2份、二甲基硅油2-4份、碳酸锂1-2份、氯化石蜡1.5-2.5份、硫化异丁烯3-5份、助剂30-40份和水10-15份。
前述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺中，按重量份计，所述助剂包含氧化铋2-3份、氧化硼3-4份、乙基纤维素0.7-1.5份、十二烷基硫酸钠0.2-0.5份、邻苯二甲酸二甲酯0.3-0.7份、卵磷脂0.2-0.5份、聚硅氧烷0.2-0.5份和松油醇20-25份。
前述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺中，所述助剂的制备方法是将氧化铋和氧化硼放入煅烧炉中于500-600℃下煅烧1-2h，取出冷却至室温，加入乙基纤维素研磨30-40分钟得混合物c；将邻苯二甲酸二甲酯和松油醇搅拌混匀，在150-180℃下反应2-3h，冷却至80-100℃，加入卵磷脂、聚硅氧烷、十二烷基硫酸钠，保持温度搅拌3-4h混合物d；将混合物c与混合物d混合均匀后，研磨2-4h制得300-400目浆料即得。
本发明通过将磷石膏和粉煤灰反应、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（粉煤灰）→ Na2O·Al2O3 + CaO·SiO2↓ + [硫]
从该反应式可知，用磷石膏中的CaO与粉煤灰中的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粉煤灰作为原料，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导电银浆材料，由于整个工艺中主要以磷石膏和粉煤灰为原料，添加少量其他物质即可，因此，大大降低了制酸和导电银浆材料的成本投入。还大大增加了磷石膏和粉煤灰废渣的利用率，为缓解磷石膏和粉煤灰对环境的污染具有重要的贡献。
2、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。
3、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导电银浆材料，导电银浆材料具有导电性优、附着力好、铅镉含量低的优点，导电银浆材料成本低。
为进一步证明本发明导电银浆材料的效果，发明人进行以下检测及实验；
1、发明人分别对以下五组实施例中的导电银浆材料进行检测，并将五组实施例中的导电银浆材料进行使用，其结果如下：
通过对表1导电银浆材料的检测分析可知，黏度及附着力高，铅镉含量低，表面電阻小的特点，本发明导电银浆材料具有导电性优、附着力好、铅镉含量低的优点，且在对五组实施例中的导电银浆材料进行使用的过程中，本发明的导电银浆材料还具有可焊性优、堆烧易分离、印刷适应性好和耐溶剂性优的特点。
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1：一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、粉煤灰、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2h，制得熟料；其中，磷石膏和粉煤灰按照1:1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350℃，焙烧时间为2h，所得高纯氧化铝粉的纯度为99.99%；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉加水研磨至200目，加入氧化钡、硫酸钠继续研磨3h，喷雾干燥，烘干，送入煅烧炉中在380℃下烧结3h，得混合粉末a；取二甲基硅油、硫化异丁烯放入反应釜中加热到55℃搅拌混匀，加入硼酸三丁酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、氯化石蜡，保温搅拌30分钟，冷却加入碳酸锂研磨得浆料b;将混合粉末a、浆料b、银粉、硝酸铋、硫酸钠、助剂和水混合均匀，升温至100℃，搅拌反应1h，冷却，研磨成粒径为10-20μm浆粒，即得导电银浆材料；其中按重量份计，所述导电银浆材料包含高纯氧化铝粉5份、银粉30份、氧化钡2份、硼酸三丁酯2份、硝酸铋0.2份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5份、硫酸钠1份、二甲基硅油2份、碳酸锂1份、氯化石蜡1.5份、硫化异丁烯3份、助剂30份和水10份；按重量份计，所述助剂包含氧化铋2份、氧化硼3份、乙基纤维素0.7份、十二烷基硫酸钠0.2份、邻苯二甲酸二甲酯0.3份、卵磷脂0.2份、聚硅氧烷0.2份和松油醇20份；所述助剂的制备方法是将氧化铋和氧化硼放入煅烧炉中于500℃下煅烧2h，取出冷却至室温，加入乙基纤维素研磨30分钟得混合物c；将邻苯二甲酸二甲酯和松油醇搅拌混匀，在150℃下反应2h，冷却至80℃，加入卵磷脂、聚硅氧烷、十二烷基硫酸钠，保持温度搅拌3h混合物d；将混合物c与混合物d混合均匀后，研磨2h制得300-400目浆料即得。
实施例2：一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、粉煤灰、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1.5h，制得熟料；其中，磷石膏和粉煤灰按照1:1.2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45g/L，温度为45℃；所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为450℃，焙烧时间为2.5h，所得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加水研磨至300目，加入氧化钡、硫酸钠继续研磨4h，喷雾干燥，烘干，送入煅烧炉中在390℃下烧结2.5h，得混合粉末a；取二甲基硅油、硫化异丁烯放入反应釜中加热到60℃搅拌混匀，加入硼酸三丁酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、氯化石蜡，保温搅拌40分钟，冷却加入碳酸锂研磨得浆料b;将混合粉末a、浆料b、银粉、硝酸铋、硫酸钠、助剂和水混合均匀，升温至110℃，搅拌反应2h，冷却，研磨成粒径为10-20μm浆粒，即得导电银浆材料；其中按重量份计，所述导电银浆材料包含高纯氧化铝粉10份、银粉35份、氧化钡2份、硼酸三丁酯3份、硝酸铋0.3份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.6份、硫酸钠1.5份、二甲基硅油3份、碳酸锂1.5份、氯化石蜡2份、硫化异丁烯4份、助剂35份和水12份；按重量份计，所述助剂包含氧化铋2份、氧化硼4份、乙基纤维素1份、十二烷基硫酸钠0.3份、邻苯二甲酸二甲酯0.5份、卵磷脂0.3份、聚硅氧烷0.4份和松油醇23份；所述助剂的制备方法是将氧化铋和氧化硼放入煅烧炉中于550℃下煅烧1.5h，取出冷却至室温，加入乙基纤维素研磨35分钟得混合物c；将邻苯二甲酸二甲酯和松油醇搅拌混匀，在160℃下反应2.5h，冷却至90℃，加入卵磷脂、聚硅氧烷、十二烷基硫酸钠，保持温度搅拌4h混合物d；将混合物c与混合物d混合均匀后，研磨3h制得300-400目浆料即得。
实施例3：一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、粉煤灰、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，磷石膏和粉煤灰按照1:1.4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1:1.2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加水研磨至200目，加入氧化钡、硫酸钠继续研磨4h，喷雾干燥，烘干，送入煅烧炉中在400℃下烧结2.5h，得混合粉末a；取二甲基硅油、硫化异丁烯放入反应釜中加热到70℃搅拌混匀，加入硼酸三丁酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、氯化石蜡，保温搅拌45分钟，冷却加入碳酸锂研磨得浆料b;将混合粉末a、浆料b、银粉、硝酸铋、硫酸钠、助剂和水混合均匀，升温至120℃，搅拌反应1h，冷却，研磨成粒径为10-20μm浆粒，即得导电银浆材料；其中按重量份计，所述导电银浆材料包含高纯氧化铝粉9份、银粉38份、氧化钡3份、硼酸三丁酯2份、硝酸铋0.4份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.7份、硫酸钠2份、二甲基硅油4份、碳酸锂1份、氯化石蜡2.5份、硫化异丁烯3份、助剂38份和水13份；按重量份计，所述助剂包含氧化铋3份、氧化硼3份、乙基纤维素1.2份、十二烷基硫酸钠0.4份、邻苯二甲酸二甲酯0.6份、卵磷脂0.4份、聚硅氧烷0.4份和松油醇22份；所述助剂的制备方法是将氧化铋和氧化硼放入煅烧炉中于600℃下煅烧1h，取出冷却至室温，加入乙基纤维素研磨40分钟得混合物c；将邻苯二甲酸二甲酯和松油醇搅拌混匀，在170℃下反应2h，冷却至100℃，加入卵磷脂、聚硅氧烷、十二烷基硫酸钠，保持温度搅拌3h混合物d；将混合物c与混合物d混合均匀后，研磨2h制得300-400目浆料即得。
实施例4：一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、粉煤灰、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，磷石膏和粉煤灰按照1:1.6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55g/L，温度为55℃；所述高纯氢氧化铝焙烧的焙烧温度为600℃，焙烧时间为2h，所得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加水研磨至300目，加入氧化钡、硫酸钠继续研磨3h，喷雾干燥，烘干，送入煅烧炉中在400℃下烧结3h，得混合粉末a；取二甲基硅油、硫化异丁烯放入反应釜中加热到65℃搅拌混匀，加入硼酸三丁酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、氯化石蜡，保温搅拌48分钟，冷却加入碳酸锂研磨得浆料b;将混合粉末a、浆料b、银粉、硝酸铋、硫酸钠、助剂和水混合均匀，升温至110℃，搅拌反应1.5h，冷却，研磨成粒径为10-20μm浆粒，即得导电银浆材料；其中按重量份计，所述导电银浆材料包含高纯氧化铝粉9份、银粉30份、氧化钡2份、硼酸三丁酯4份、硝酸铋0.4份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.8份、硫酸钠2份、二甲基硅油3、碳酸锂1份、氯化石蜡2份、硫化异丁烯4份、助剂35份和水13份；按重量份计，所述助剂包含氧化铋3份、氧化硼4份、乙基纤维素1.4份、十二烷基硫酸钠0.4份、邻苯二甲酸二甲酯0.3份、卵磷脂0.4份、聚硅氧烷0.3份和松油醇24份；所述助剂的制备方法是将氧化铋和氧化硼放入煅烧炉中于600℃下煅烧2h，取出冷却至室温，加入乙基纤维素研磨35分钟得混合物c；将邻苯二甲酸二甲酯和松油醇搅拌混匀，在170℃下反应3h，冷却至90℃，加入卵磷脂、聚硅氧烷、十二烷基硫酸钠，保持温度搅拌3h混合物d；将混合物c与混合物d混合均匀后，研磨3h制得300-400目浆料即得。
实施例5：一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，步骤如下：
A、将磷石膏、粉煤灰、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，磷石膏和粉煤灰按照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2h；
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500℃，焙烧时间为2.5h，所得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加水研磨至300目，加入氧化钡、硫酸钠继续研磨4h，喷雾干燥，烘干，送入煅烧炉中在410℃下烧结3h，得混合粉末a；取二甲基硅油、硫化异丁烯放入反应釜中加热到75℃搅拌混匀，加入硼酸三丁酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、氯化石蜡，保温搅拌50分钟，冷却加入碳酸锂研磨得浆料b;将混合粉末a、浆料b、银粉、硝酸铋、硫酸钠、助剂和水混合均匀，升温至120℃，搅拌反应2h，冷却，研磨成粒径为10-20μm浆粒，即得导电银浆材料；其中按重量份计，所述导电银浆材料包含高纯氧化铝粉10份、银粉40份、氧化钡3份、硼酸三丁酯4份、硝酸铋0.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚1份、硫酸钠2份、二甲基硅油4份、碳酸锂2份、氯化石蜡2.5份、硫化异丁烯5份、助剂40份和水15份；按重量份计，所述助剂包含氧化铋3份、氧化硼4份、乙基纤维素1.5份、十二烷基硫酸钠0.5份、邻苯二甲酸二甲酯0.7份、卵磷脂0.5份、聚硅氧烷0.5份和松油醇25份；所述助剂的制备方法是将氧化铋和氧化硼放入煅烧炉中于600℃下煅烧2h，取出冷却至室温，加入乙基纤维素研磨40分钟得混合物c；将邻苯二甲酸二甲酯和松油醇搅拌混匀，在180℃下反应3h，冷却至100℃，加入卵磷脂、聚硅氧烷、十二烷基硫酸钠，保持温度搅拌4h混合物d；将混合物c与混合物d混合均匀后，研磨4h制得300-400目浆料即得。

Claims (10)

1.一种磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A、将磷石膏、粉煤灰、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30-50%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；
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；
F、将步骤E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；
G、将步骤F制得的高纯氧化铝粉加水研磨至200-300目，加入氧化钡、硫酸钠继续研磨3-4h，喷雾干燥，烘干，送入煅烧炉中在380-410℃下烧结2-3h，得混合粉末a；取二甲基硅油、硫化异丁烯放入反应釜中加热到55-75℃搅拌混匀，加入硼酸三丁酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、氯化石蜡，保温搅拌30-50分钟，冷却加入碳酸锂研磨得浆料b;将混合粉末a、浆料b、银粉、硝酸铋、硫酸钠、助剂和水混合均匀，升温至100-120℃，搅拌反应1-2h，冷却，研磨成粒径为10-20μm浆粒，即得导电银浆材料。
2.根据权利要求1所述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，其特征在于：步骤A中，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所述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，其特征在于：步骤A中，所述的生料中，磷石膏和粉煤灰按照1:1-1.8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所述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，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所述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，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所述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，其特征在于：步骤E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所述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，其特征在于：步骤F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350-600℃，焙烧时间为2-3h。
8.根据权利要求1所述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，其特征在于：步骤G中，按重量份计，所述导电银浆材料包含高纯氧化铝粉5-10份、银粉30-40份、氧化钡2-3份、硼酸三丁酯2-4份、硝酸铋0.2-0.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-1份、硫酸钠1-2份、二甲基硅油2-4份、碳酸锂1-2份、氯化石蜡1.5-2.5份、硫化异丁烯3-5份、助剂30-40份和水10-15份。
9.根据权利要求8所述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，其特征在于：按重量份计，所述助剂包含氧化铋2-3份、氧化硼3-4份、乙基纤维素0.7-1.5份、十二烷基硫酸钠0.2-0.5份、邻苯二甲酸二甲酯0.3-0.7份、卵磷脂0.2-0.5份、聚硅氧烷0.2-0.5份和松油醇20-25份。
10.根据权利要求9所述的磷石膏和粉煤灰制备导电银浆材料联产硫酸的工艺，其特征在于：所述助剂的制备方法是将氧化铋和氧化硼放入煅烧炉中于500-600℃下煅烧1-2h，取出冷却至室温，加入乙基纤维素研磨30-40分钟得混合物c；将邻苯二甲酸二甲酯和松油醇搅拌混匀，在150-180℃下反应2-3h，冷却至80-100℃，加入卵磷脂、聚硅氧烷、十二烷基硫酸钠，保持温度搅拌3-4h混合物d；将混合物c与混合物d混合均匀后，研磨2-4h制得300-400目浆料即得。
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