)PPG时分散液随时间的分散性能曲线图。
[0065] 图16用于说明测试对比例25-28的结果，是在脱碱反应的分散液中添加不同浓度 (0. 0%、0. 2%、0. 4%、0. 6%和1. 0% )木质素磺酸钠时分散液随时间的分散性能曲线图。[0066] 图17用于测试例35-39和测试例40-44的结果，用于说明乙醇胺和聚乙二醇之间 比例的不同对分散性能的影响。，图中横坐标表示MEA的含量，纵坐标表示分散液中的固体 在量筒中的沉降高度并计算沉降高度与分散液的总高度的百分比
【具体实施方式】
[0067] 本发明中，"可选"表示非必要，可以理解为含或不含、或者包括或不包括。"至少一 种"表示一种或两种以上。
[0068] 本发明中，醇胺是指分子结构中同时含有-OH和氨基的有机物，如脂肪族醇胺。所 述氨基包括-NH2以及-NH2中一个或两个H被取代基取代而形成的基团。
[0069]具体地，所述醇胺可以选自式I所示醇胺、式II所示醇胺和式III所示醇胺，
[0070]
[0071] 式I中，R1为C2-C1。的亚烷基，R2和R3为氢或C1-C5的烃基（优选为C1-C5烷基）；
[0072]
[0073] 式II和式III中，R4、R5、R7、R8和R9各自为C1-C1。的亚烷基，R6为氢或C1-C5的烃 基（优选为C1-C5烷基）。
[0074] 式I中，R1的具体实例可以包括但不限于亚乙基、亚丙基及其异构体、亚丁基及其 异构体、亚戊基及其异构体、亚己基及其异构体、亚庚基及其异构体、亚辛基及其异构体或 亚癸基及其异构体。R1优选为C2-C5的亚烷基。
[0075] 式II和式III中，R4、R5、R7、RdPR9的具体实例各自可以包括但不限于亚甲基、亚 乙基、亚丙基及其异构体、亚丁基及其异构体、亚戊基及其异构体、亚己基及其异构体、亚庚 基及其异构体、亚辛基及其异构体或亚癸基及其异构体。优选地，R4、R5、R7、R8和R9各自为 C2-C5的亚烷基。
[0076] 式I、式II和式III中，R2、R3和R6的具体实例各自可以包括但不限于氢、甲基、乙 基、丙基及其异构体、丁基及其异构体和戊基及其异构体。式I中，R2和R3中的至少一个优 选为氢。
[0077] 所述醇胺的具体实例可以包括但不限于：乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、三 乙醇胺、正丙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、正丁醇胺、异丁醇胺、乙二胺丁醇、 戊醇胺、己醇胺、庚醇胺、辛醇胺和癸醇胺。
[0078] 本发明中，水溶性聚合物是指在水中能够溶解形成溶液或者在水中能够溶胀形成 稳定的分散液的聚合物，如聚乙二醇。由于聚丙二醇只有在分子量较低时才具有水溶性，因 此本发明中所述水溶性聚合物不包括聚丙二醇。
[0079] -、本发明的粉煤灰预脱硅反应方法
[0080] 根据本发明的粉煤灰预脱硅反应方法，包括将第一水分散液在预脱硅反应条件下 进行反应，所述第一水分散液含有粉煤灰、至少一种碱和至少一种助剂，所述助剂为醇胺和 /或水溶性聚合物。醇胺和水溶性聚合物可以单独使用，也可以组合使用，醇胺和水溶性聚 合物的用量可以根据醇胺和水溶性聚合物是单独使用还是组合使用而定。
[0081] 在一种实施方式中，所述第一水分散液中的助剂为醇胺，相对于100重量份粉煤 灰，所述第一水分散液中助剂的含量不高于3. 5重量份，优选为0. 01-3. 5重量份，更优选为 0. 5-3重量份，进一步优选为1-3重量份，更进一步优选为1-2重量份。
[0082] 在另一种实施方式中，所述第一水分散液中的助剂为水溶性聚合物，相对于100 重量份粉煤灰，所述第一水分散液中助剂的含量不高于2. 5重量份，优选为0. 01-2. 5重量 份，更优选为1-2重量份。
[0083] 尽管所述助剂为水溶性聚合物或醇胺就可以获得抑制分散液中的固体物料发生 沉降并提高预脱硅反应效率的效果，但是在所述助剂为水溶性聚合物和醇胺时，在其余条 件相同的情况下，能获得更好的防沉降效果和更高的预脱硅反应效率。因此，本发明的预脱 硅反应方法优选将醇胺和水溶性聚合物组合使用。
[0084] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述第一水分散液中的助剂为醇胺和水溶性 聚合物，相对于1〇〇重量份粉煤灰，所述第一水分散液中助剂的总量不高于3. 5重量份，优 选为0. 01-3. 5重量份，更优选为0. 5-3重量份，进一步优选为1-3重量份。在该优选的实 施方式中，醇胺与水溶性聚合物的重量比可以为1 :〇. 1-20,优选为1 :0. 2-5,更优选为1 : 0? 4-2. 5,进一步优选为 1 :0? 8-1. 2。
[0085] 根据本发明预脱硅反应方法，所述醇胺优选为乙醇胺，这样不仅能够获得更好的 抑制沉降的效果以及更高的预脱硅反应效率，而且能够进一步降低本发明方法的操作成 本。所述水溶性聚合物优选为聚乙二醇。所述水溶性聚合物的数均分子量优选为200-8000， 更优选为400-2000,进一步优选为500-1000。本文中，数均分子量采用凝胶渗透色谱法测 定。
[0086] 根据本发明的预脱硅反应方法，尽管只需在第一水分散液中引入一定量的醇胺和 /或一定量的水溶性聚合物即可获得较好的抑制固体物料沉降的效果并获得较高的预脱硅 反应效率，但是本发明的预脱硅反应方法也可以与其它能够实现抑制固体物料沉降的方法 组合使用，例如：采用具有更好的搅拌效果的搅拌桨、提高搅拌速度和在反应器的底部引入 侧线使反应器内的物料进行循环。
[0087] 根据本发明的预脱硅反应方法，所述碱可以为各种足以将粉煤灰中的非晶态SiO2 溶解出来的碱，优选为氢氧化钠。所述碱的用量可以根据粉煤灰的性质进行选择。一般地， 相对于100重量份粉煤灰，所述碱的用量可以为5-150重量份,优选为50-100重量份。预 脱硅反应可以在80-140°C的温度下进行。
[0088] 预脱硅反应得到的浆液可以采用常规方法进行固液分离，从而得到含硅液体物料 以及预脱硅粉煤灰。所述固液分离可以采用常规的各种能够实现将固体物质从液体中分离 出来的方法，例如：沉降、离心和过滤中的一种或两种以上方法的组合，优选过滤或者沉降 和/或离心与过滤的组合。所述过滤可以在例如板框式过滤机的过滤装置中进行。另外， 所述固液分离也可以采用下文第二部分描述的分离方法进行。
[0089] 二、本发明的粉煤灰预脱硅浆液分离方法
[0090] 根据本发明的预脱硅浆液分离方法，所述预脱硅浆液是将粉煤灰用碱法进行预脱 硅而得到的。具体地，用碱法对粉煤灰进行预脱硅的方法包括：将粉煤灰和至少一种碱于水 中在预脱硅反应条件下接触。所述碱可以为各种足以将粉煤灰中的非晶态SiO2溶解出来的 碱，优选为氢氧化钠。所述碱的用量可以根据粉煤灰的性质进行选择。一般地，相对于100 重量份粉煤灰，所述碱的用量可以为5-150重量份，优选为50-100重量份。所述预脱硅反 应的温度可以在80-140°C的温度下进行。另外，所述预脱硅浆液也可以为采用上文第一部 分所述预脱硅反应方法得到的预脱硅浆液。
[0091] 根据本发明的预脱硅浆液分离方法，包括在至少一种助剂存在下，将所述预脱硅 浆液进行固液分离，得到预脱硅粉煤灰和含硅液体物料，所述助剂为醇胺和/或水溶性聚 合物。醇胺和水溶性聚合物可以单独使用，也可以组合使用，用量可以根据醇胺和水溶性聚 合物是单独使用还是组合使用而定。
[0092] 在一种实施方式中，预脱硅浆液中的助剂为醇胺，相对于100重量份粉煤灰，所述 预脱硅浆液中助剂的含量为3. 6重量份以上，优选为3. 6-20重量份，更优选为3. 8-10重量 份，进一步优选为4-8重量份。
[0093] 在另一种实施方式中，预脱硅浆液中的助剂为水溶性聚合物，相对于100重量份 粉煤灰，所述预脱硅浆液中助剂的含量为3重量份以上，优选为3-20重量份，更优选为 3. 5-10重量份,进一步优选为4-8重量份。
[0094] 在又一种实施方式中，预脱硅浆液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物，相对于100 重量份粉煤灰，所述预脱硅浆液中助剂的含量为3. 6重量份以上，优选为3. 6-20重量份，更 优选为4-15重量份。在该实施方式中，所述醇胺与所述水溶性聚合物的重量比优选为1 : 〇.1-10,更优选为1:〇.5-2,进一步优选为1 :1-2。
[0095] 优选地，所述固液分离至少在至少一种水溶性聚合物的存在下进行。
[0096] 根据本发明的预脱硅浆液分离方法，所述醇胺优选为乙醇胺，这样不仅能够获 得更好的过滤性能和沉降性能，而且能够进一步降低本发明方法的操作成本。所述水溶 性聚合物优选为聚乙二醇。所述水溶性聚合物的数均分子量优选200-8000,更优选为 400-2000,进一步优选为500-1000。
[0097] 在预脱硅浆液为采用上文第一部分所述方法得到的预脱硅浆液时，部分醇胺和/ 或水溶性聚合物可以来源于预脱硅反应过程中添加的醇胺和/或水溶性聚合物，此时只需 向预脱硅浆液中补充添加醇胺和/或水溶性聚合物即可；反之，在预脱硅反应不是在醇胺 和/或水溶性聚合物存在下进行时，则需要向预脱硅浆液中添加醇胺和/或水溶性聚合物。 [0098] 将预脱硅反应得到的浆液进行固液分离，能够得到含硅液体物料以及预脱硅粉煤 灰。所述固液分离可以采用常规的各种能够实现将固体物质从液体中分离出来的方法，例 如：沉降、离心和过滤中的一种或两种以上方法的组合，优选过滤或者沉降和/或离心与过 滤的组合。所述过滤可以在例如板框式过滤机的过滤装置中进行。
[0099] 本发明的预脱硅浆液分离方法，浆液的固液分离性能得到改善，能够明显降低能 量消耗型分离装置的能耗。并且，本发明的预脱硅浆液分离方法，浆液的沉降性能得到改 善，从而能够通过沉降分离出更多的液相。在一种优选的实施方式中，将预脱硅浆液进行沉 降，分出上清液，并分离出剩余浆液中的液相，从而得到预脱硅粉煤灰。在该优选的实施方 式中，优选通过过滤分离出剩余浆液中的液相。根据该优选的实施方式，浆液中很大一部分 液体通过无需消耗能量的沉降分离出来，从而能够极大地减轻如板框式过滤装置的耗能型 分离装置的负担，进一步降低分离能耗。
[0100] 所述含硅液体物料中的硅基本以硅酸盐的形式存在，可以将所述硅酸盐转变成二 氧化硅并分离出二氧化硅，剩余液则可以循环使用。可以采用常用的各种方法将硅酸盐转 变成二氧化硅，例如：可以采用碳分的方法将硅酸盐转变成二氧化硅，即向含硅液体物料中 通入二氧化碳，将硅酸盐分解成为二氧化硅和相应的碳酸盐。
[0101] 三、本发明的粉煤灰预脱硅方法
[0102] 根据本发明的粉煤灰预脱硅方法的第一种实施方式，包括以下步骤：
[0103] (1)将第一水分散液在预脱硅反应条件下进行反应，得到预脱硅浆液，所述第一水 分散液含有粉煤灰、至少一种碱以及至少一种助剂，所述助剂为醇胺和/或水溶性聚合物，
[0104] 其中，所述第一水分散液中的助剂为醇胺，相对于100重量份粉煤灰，所述第一水 分散液中助剂的含量不高于3. 5重量份；或者
[0105] 所述第一水分散液中的助剂为水溶性聚合物，相对于100重量份粉煤灰，所述第 一水分散液中助剂的含量不高于2. 5重量份；或者
[0106] 所述第一水分散液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物，相对于100重量份粉煤灰， 所述第一水分散液中助剂的总量不高于3. 5重量份；
[0107] (2)向所述预脱硅浆液中补充添加醇胺和/或水溶性聚合物，醇胺和/或水溶性聚 合物的补充添加量使得：
[0108] 所述预脱硅浆液中的助剂为醇胺时，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅浆液 中助剂的含量为3. 6重量份以上；或者
[0109] 所述预脱硅浆液中的助剂为水溶性聚合物时，相对于100重量份粉煤灰，所述预 脱硅浆液中助剂的含量为3重量份以上；或者
[0110] 所述预脱硅浆液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物时，相对于100重量份粉煤灰， 所述预脱硅浆液中助剂的含量为3. 6重量份以上；
[0111] ⑶将补充添加了醇胺和/或水溶性聚合物的预脱硅浆液进行固液分离，得到预 脱硅粉煤灰和含硅液体物料。
[0112] 根据第一种实施方式，步骤（1)采用本发明提供的预脱硅反应方法进行，具体内 容可以参照本文第一部分中的描述，此处不再详述。
[0113] 根据第一种实施方式，步骤（2)所需的醇胺和/或水溶性聚合物中一部分来自于 步骤（1)(即，第一水分散液），剩余部分醇胺和/水溶性聚合物则可以通过补充添加来获 得，醇胺和/或水溶性聚合物的补充添加量使得预脱硅浆液中醇胺和/或水溶性聚合物的 含量满足本文第二部分所述分离方法的要求即可。
[0114] 根据第一种实施方式，步骤（3)可以参照本文第二部分中描述的固液分离方法进 行。优选地，将预脱硅浆液进行沉降，分出上清液，并分离出剩余浆液中的液相，从而得到预 脱硅粉煤灰，优选通过过滤分离出剩余浆液中的液相。
[0115] 根据第一种实施方式，步骤（3)分离得到的含硅液体物料在分离了其中的硅之 后，得到的剩余液可以循环用于配制步骤（1)中的第一水分散液，这样醇胺和水溶性聚合 物也可以实现循环利用，从而能够进一步降低运行成本。在所述剩余液循环用于配制所述 第一水分散液之前，优选对所述剩余液进行稀释或者向所述剩余液中补充醇胺和/或水溶 性聚合物，以使第一水分散液中醇胺和/或水溶性聚合物的含量满足要求。
[0116] 根据本发明的预脱硅方法的第二种实施方式，包括以下步骤：
[0117] (1)将第一水分散液在预脱硅反应条件下进行反应，得到预脱硅浆液，所述第一水 分散液含有粉煤灰和至少一种碱；
[0118] (2)向所述预脱硅浆液中添加至少一种助剂，所述助剂为醇胺和/或水溶性聚合 物，醇胺和/或水溶性聚合物的添加量使得：
[0119] 所述预脱硅浆液中的助剂为醇胺时，相对于100重量份粉煤灰，所述预脱硅浆液 中助剂的含量为3. 6重量份以上；或者
[0120] 所述预脱硅浆液中的助剂为水溶性聚合物时，相对于100重量份粉煤灰，所述预 脱硅浆液中助剂的含量为3重量份以上；或者
[0121] 所述预脱硅浆液中的助剂为醇胺和水溶性聚合物时，相对于100重量份粉煤灰， 所述预脱硅浆液中助剂的含量为3. 6重量份以上；
[0122] (3)将添加了醇胺和/或水溶性聚合物的预脱硅浆液进行固液分离，得到预脱硅 粉煤灰和含硅液体物料；
[0123] (4)从所述含硅液体物料中分离出硅，得到剩余液，对所述剩余液进行稀释或者向 所述剩余液中补充添加醇胺和/或水溶性聚合物后循环用于配制第一水分散液，以使配制 得到的第一水分散液含有至少一种助剂，所述剩余液的稀释程度或者所述醇胺和/或水溶 性聚合物的补充添加量使得：
[0124] 配制得到的第一水分散液中的助剂为醇胺时，相对于100重量份粉煤灰，配制得 到的第一水分散液中助剂的含量不高于3. 5重量份；或者
[0125] 配制得到的第一水分散液中的助剂为水溶性聚合物时，相对于100重量份粉煤 灰，配制得到的第一水分散液中助剂的含量不高于2. 5重量