高炉渣酸解液的絮凝脱硅研究

摘要

为回收利用高炉渣中的有效元素,以高镁炼铁炉渣的硫酸酸解液为原料,采用絮凝脱硅法分离回收硅元素。研究絮凝剂种类、絮凝温度、絮凝时间、絮凝剂质量分数和絮凝剂加入量等因素对脱硅效果的影响,并利用X射线衍射(XRD)与扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)对脱硅渣的物相和结构进行分析。研究结果表明:阳离子高分子絮凝剂能有效脱除酸解液中带负电的硅酸分子。在反应初期,随絮凝温度、时间、絮凝剂质量分数和絮凝剂加入量的增大,脱硅率增大;絮凝温度继续增大,絮凝剂聚合氯化铝和PDADMAC自身受到温度影响,脱硅效果下降;絮凝剂质量分数继续增大,聚丙烯酰胺发生“架桥保护”,脱硅效果下降。最佳反应条件如下:脱硅絮凝剂为聚丙烯酰胺,絮凝温度为50℃,絮凝时间为1.5 h,脱硅絮凝剂质量分数为1%,每50 mL酸解夜中,脱硅絮凝剂加入量为8 g。在最佳反应条件下,有效脱除了高炉渣酸解液中的硅元素,硅元素质量浓度由1 366 mg/L降低到235 mg/L,脱硅渣中硅氧含量(质量分数)达95.8%,可用于制备水玻璃、硅肥等产品。