和/或聚 乙二醇分散在水中，以将碱烧结熟料中的铝溶出，硅则主要进入固相。向溶出得到的浆液中 补充醇胺和/或聚乙二醇后，进行沉降并分出上清液，将剩余浆液进行过滤，得到硅钙渣， 合并上清液和过滤得到的液相，得到偏铝酸钠溶液。溶出步骤中发生的反应主要包括：
[0174]Na2O?Al2O3 (固）+4H20 = 2Na++2Al(OH) 4 ;
[0175]Na2O?Fe203+4H20 = 2Na0H+Fe203 ? 3H20。
[0176] 偏铝酸钠溶液可以进一步进行深度脱硅，得到偏铝酸钠精液。得到的偏铝酸钠精 液进行碳分，将偏铝酸钠转变成氢氧化铝后，进行固液分离，得到的作为固相的氢氧化铝进 行焙烧后得到氧化铝。固液分离得到的碳酸钠溶液以及溶出步骤中分离出的上清液进行苛 化将其中的碳酸钠转变成氢氧化钠后循环使用。
[0177] 在脱碱步骤中，将溶出步骤得到的硅钙渣和一定量的聚乙二醇与氢氧化钠溶液混 合，进行水解反应，以将硅钙渣中的碱脱出。在脱碱步骤中发生的反应主要包括：
[0178]Na2CaSi04+H20+aq=Na2Si03+Ca(OH)2+aq；
[0179]Na2Si03+Ca(0H)2+H20+aq= CaO?SiO2 ?H20+2Na0H+aq。
[0180] 将脱碱得到混合物进行固液分离，可以得到适于作为建筑原料的脱碱硅钙渣，剩 余的液相（即，脱碱液）在进行除杂后可以循环使用。
[0181] 根据该优选的实施方式，能够有效抑制预脱硅反应、溶出反应以及脱碱反应中固 体物料发生沉降的趋势，在其余条件相同的情况下能够获得更快的反应速率和更高的目标 产物收率；并且物料在管线中输运时，发生沉降的几率降低，能够减少对管线进行疏通的次 数和/或延长疏通之间的间隔时间；在分离阶段则可以有效减轻过滤装置的负担，提高分 离效率并降低分离能耗。
[0182] 以下结合测试例和实施例详细说明本发明，但不因此限制本发明的范围。
[0183] 以下测试例和实施例使用的粉煤灰的组成如表1所示。
[0184] 表1(以重量百分数计）
[0185]
[0186] 以下实施例和对比例中，采用GB/T1574-2007中规定的方法测定粉煤灰中硅的含 量、溶出前后熟料中铝的含量以及含硅废渣中碱的含量，采用以下公式计算脱硅率：
[0187]K= [(S0-S1)/S0]X100 %
[0188]其中：k一脱娃率，S。一脱娃如粉煤灰中娃的含量，S1-脱娃后粉煤灰中娃的含量。
[0189] 采用以下公式计算溶出率：
[0190]L= [(A0-A1)/A0]X100 %
[0191] 其中：L一溶出率，A。一溶出前孰料中铝的含量，A1-溶出后孰料中铝的含量。
[0192] 采用以下公式计算脱碱率：
[0193]N=[ (C0- C1) /C0]X100 %
[0194] 其中：N-脱碱率，C。一脱碱前含硅废渣中碱的含量，C1 一脱碱后含硅废渣中碱的含 量。
[0195] 实施例1-9用于说明本发明的预脱硅反应方法。
[0196] 实施例1
[0197] 将粉煤灰A、乙醇胺（即，MEA)、聚乙二醇（即，PEG数均分子量为600,购自海安石 油化工公司）和氢氧化钠分散在水中，搅拌均匀得到第一水分散液，其中，粉煤灰、乙醇胺、 聚乙二醇和氢氧化钠的浓度在表2中列出。将第一水分散液的温度升高至90°C，并在该温 度下搅拌反应1小时。将反应得到的混合物采用板框式过滤机进行过滤，得到预脱硅粉煤 灰（脱娃率如表2所不）和含有娃酸钠的水溶液。
[0198] 实施例2-3
[0199] 采用与实施例1相同的方法将粉煤灰进行预脱硅，不同的是：实施例2中仅使用乙 醇胺；实施例3中仅使用聚乙二醇。实验结果在表2中列出。
[0200] 对比例1-4
[0201] 采用与实施例1相同的方法将粉煤灰进行预脱硅，不同的是：对比例1中，使用的 聚乙二醇和乙醇胺的量如表2所示；对比例2中，用聚丙二醇（数均分子量为600,购自海 安石油化工公司）代替聚乙二醇和乙醇胺，用量如表2所示；对比例3中，用木质素磺酸钠 (购自海安石油化工公司，数均分子量为1124)代替聚乙二醇和乙醇胺，用量如表2所示； 对比例4中，不使用乙醇胺和聚乙二醇。实验结果在表2中列出。
[0202] 表 2
[0203]
[0204] 实施例1-3以及对比例1-4的结果证实，通过在预脱硅反应液中引入一定量的醇 胺和/或一定量的水溶性聚合物能够提高预脱硅反应的预脱硅率。实施例1-3的结果证实， 通过将醇胺和水溶性聚合物组合使用能够获得更高的预脱硅率。
[0205] 实施例4
[0206] 将粉煤灰B、乙醇胺、聚乙二醇（数均分子量为1000,购自海安石油化工公司）和 氢氧化钠分散在水中，搅拌均匀得到第一水分散液，其中，粉煤灰、乙醇胺、聚乙二醇和氢氧 化钠的浓度在表3中列出。将第一水分散液的温度升高至90°C，并在该温度下搅拌反应1 小时。将反应得到的混合物采用板框式过滤机进行过滤，得到预脱硅粉煤灰（脱硅率如表 3所示）和含有硅酸钠的水溶液。
[0207] 实施例5和6
[0208] 采用与实施例4相同的方法将粉煤灰进行预脱硅，不同的是：实施例5中仅使用乙 醇胺，实施例6中仅使用聚乙二醇，乙醇胺和聚乙二醇的用量在表3中列出。实验结果在表 3中列出。
[0209] 实施例7-9
[0210] 采用与实施例4相同的方法将粉煤灰进行预脱硅，不同的是，实施例7-9中聚乙二 醇和乙醇胺的用量分别如表3所示。实验结果在表3中列出。
[0211] 表3
[0212]
[0213] 表3的结果证实，采用本发明的方法对粉煤灰进行预脱硅，能够获得高的预脱硅 率。
[0214] 实施例10-17用于说明本发明的预脱硅浆液分离方法。
[0215] 实施例10
[0216] 采用与实施例1相同的方法制备预脱硅浆液，向预脱硅浆液中补充乙醇胺和聚乙 二醇（数均分子量为600,购自海安石油化工公司），补充后，预脱硅浆液中乙醇胺和聚乙二 醇的含量在表4中列出。搅拌均匀后，分别采用以下两种方法进行分离：
[0217] 方法一：将预脱硅浆液送入板框式过滤机中进行过滤，过滤能耗在表4中列出；
[0218] 方法二：将预脱硅浆液静置20分钟，进行沉降，然后分出上清液，将剩余液用板框 式过滤机过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百分比和过滤能耗在表4中列出。
[0219] 对比例5
[0220] 采用与实施例10相同的方法制备预脱硅浆液，分别采用以下两种方法进行分离：
[0221] 方法一：将预脱硅浆液送入板框式过滤机中进行过滤，过滤能耗在表4中列出；
[0222] 方法二：将预脱硅浆液静置20分钟，然后分出上清液，将剩余液用板框式过滤机 过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百分比和过滤能耗在表4中列出。
[0223] 实施例11
[0224] 采用与对比例4相同的方法制备预脱硅浆液，向预脱硅浆液中添加乙醇胺和聚乙 二醇（数均分子量为600,购自海安石油化工公司），添加后，预脱硅浆液中乙醇胺和聚乙二 醇的含量在表4中列出。搅拌均匀后，将预脱硅浆液静置20分钟，进行沉降，然后分出上清 液，将剩余液用板框式过滤机过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百分比以及过滤能耗在 表4中列出。
[0225] 对比例6
[0226] 采用与对比例4相同的方法制备预脱硅浆液，然后将预脱硅浆液静置20分钟，进 行沉降，然后分出上清液，将剩余液用板框式过滤机过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百 分比以及过滤能耗在表4中列出。
[0227] 实施例12
[0228] 采用与实施例2相同的方法制备预脱硅浆液，向预脱硅浆液中补充乙醇胺，补充 后，预脱硅浆液中乙醇胺的含量在表4中列出。搅拌均匀后，将预脱硅浆液静置20分钟，进 行沉降，然后分出上清液，将剩余液用板框式过滤机过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百 分比在表4中列出。
[0229] 实施例13
[0230] 采用与实施例3相同的方法制备预脱硅浆液，向预脱硅浆液中补充聚乙二醇（数 均分子量为600,购自海安石油化工公司），补充后，预脱硅浆液中聚乙二醇的含量在表4中 列出。搅拌均匀，将预脱硅浆液静置20分钟，进行沉降，然后分出上清液，将剩余液用板框 式过滤机过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百分比在表4中列出。
[0231] 实施例14
[0232] 采用与实施例4相同的方法制备预脱硅浆液，向预脱硅浆液中补充乙醇胺和聚乙 二醇（数均分子量为1〇〇〇,购自海安石油化工公司），补充后，预脱硅浆液中乙醇胺和聚乙 二醇的含量在表4中列出。搅拌均匀后，将预脱硅浆液静置20分钟，进行沉降，然后分出上 清液，将剩余液用板框式过滤机过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百分比在表4中列出。
[0233] 实施例15
[0234] 采用与实施例4相同的方法制备预脱硅浆液，向预脱硅浆液中补充乙醇胺和聚乙 二醇（数均分子量为1000,购自海安石油化工公司），补充后，预脱硅浆液中乙醇胺和聚乙 二醇的含量在表4中列出。搅拌均匀后，将预脱硅浆液静置20分钟，进行沉降，然后分出上 清液，将剩余液用板框式过滤机过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百分比在表4中列出。
[0235] 实施例16
[0236] 采用与实施例5相同制备预脱硅浆液，向预脱硅浆液中补充乙醇胺，补充后，预脱 硅浆液中乙醇胺的含量在表4中列出。搅拌均匀后，将预脱硅浆液静置20分钟，进行沉降， 然后分出上清液，将剩余液用板框式过滤机过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百分比在 表4中列出。
[0237] 实施例17
[0238] 采用与实施例6相同制备预脱硅浆液，向预脱硅浆液中补充聚乙二醇（数均分子 量为1000,购自海安石油化工公司），补充后，预脱硅浆液中聚乙二醇的含量在表4中列出。 搅拌均匀后，将预脱硅浆液静置20分钟，进行沉降，然后分出上清液，将剩余液用板框式过 滤机过滤。上清液占预脱硅浆液的总量的百分比在表4中列出。
[0239] 表4
[0240]
[0241] * :以对比例5方法一的过滤能耗为基准，过滤能耗的下降量；
[0242] :以对比例6的过滤能耗为基准，过滤能耗的下降量。
[0243] 表4的结果证实，通过在预脱硅浆液中添加一定量的乙醇胺和/或聚乙二醇，一方 面能够改善预脱硅浆液的过滤性能，降低过滤装置的能耗；另一方面则能够有效地提高沉 降效率，从而将更多的液相通过沉降分离出来，减轻过滤装置的负担，进一步降低过滤装置 的能耗。
[0244] 实施例18-27用于说明本发明的粉煤灰提铝方法中的溶出方法。
[0245] 实施例18
[0246] (1)烧结步骤
[0247] 将实施例1得到的预脱硅粉煤灰与碳酸钙和碳酸钠混合，在1050°C的温度下烧结 1小时。将烧结产物在球磨机中研磨至粒径在150-250μm的范围之内，从而得到碱烧结熟 料。其中，相对于100重量份预脱硅粉煤灰，碳酸钙的用量为108重量份，碳酸钠的用量为 34重量份。
[0248] (2)溶出步骤
[0249] 将步骤（1)得到的碱烧结熟料、乙醇胺、聚乙二醇（数均分子量为600,购自海安石 油化工公司）和氢氧化钠分散在水中，搅拌均匀，得到第二水分散液，其中，碱烧结熟料、乙 醇胺、聚乙二醇和氢氧化钠的浓度在表5中列出。将第二水分散液的温度升高至85°C，并在 该温度下搅拌反应〇.2小时。将反应得到的铝溶出浆液采用板框式过滤机进行过滤，得到 含有偏铝酸钠（溶出率如表5所示）的液相和硅钙渣。
[0250] 实施例 19-20
[0251] 采用与实施例18相同的方法将预脱硅粉煤灰进行烧结和溶出，不同的是，溶出步 骤中，实施例19仅使用乙醇胺，实施例20仅使用聚乙二醇。实验结果在表5中列出。
[0252] 对比例7-9
[0253] 采用与实施例18相同的方法将预脱硅粉煤灰进行烧结和溶出，不同的是，对比例 7中，使用的聚乙二醇和乙醇胺的量如表5所示；对比例8中，用聚丙二醇（数均分子量为 600,购自海安石油化工公司）代替聚乙二醇和乙醇胺；对比例9中，用木质素磺酸钠（购自 海安石油化工公司）代替聚乙二醇和乙醇胺。实验结果在表5中列出。
[0254] 对比例10
[0255] (1)采用与实施例18相同的方法将对比例4制备的预脱硅粉煤灰进行烧结，得到 碱烧结熟料。
[0256] (2)将步骤（1)得到的碱烧结熟料和氢氧化钠分散在水中，搅拌均匀，得到水分散 液，其中，碱烧结熟料和氢氧化钠的浓度在表5中列出。将水分散液的温度升高至85°C，并 在该温度下搅拌反应〇.2小时。将反应得到的铝溶出浆液采用板框式过滤机进行过滤，得 到含有偏铝酸钠（溶出率如表5所示）的液相和硅钙渣。
[0257] 实施例21
[0258] 采用与实施例18相同的方法对预脱硅粉煤灰进行烧结和溶出，不同的是，聚乙二 醇和乙醇胺的量如表5所7K。实验结果在表5中列出。
[0259] 表 5
[0260]
[0261] 实施例18-21以及对比例7-10的实验结果证实，通过在溶出反应液中引入一定量 的醇胺和/或一定量的水溶性聚合物能够提高溶出反应的溶出率。实施例18-20的实验结 果证实，通过将醇胺和水溶性聚合物组合使用能够获得更高的预脱硅率。
[0262] 实施例22
[0263] (1)烧结步骤
[0264] 将实施例4得到的预脱硅粉煤灰与碳酸钙和碳酸钠混合，在1050°C的温度下烧结 1小时。将烧结产物在球磨机中研磨至粒径在150-250μm的范围之内，从而得到碱烧结熟 料。其中，相对于100重量份预脱硅粉煤灰，碳酸钙的用量为108重量份，碳酸钠的用量为 34重量份。
[0265] (2)溶出步骤
[0266] 将步骤（1)得到的碱烧结熟料、乙醇胺、聚乙二醇（数均分子量为1000,购自海安 石油化工公司）和氢氧化钠分散在水中，搅拌均匀，得到第二水分散液，其中，碱烧结熟料、 乙醇胺、聚乙二醇和氢氧化钠的浓度在表6中列出。将第二水分散液的温度升高至85°C，并 在该温度下搅拌反应〇. 2小时。将反应得到的铝溶出浆液采用板框式过滤机进行过滤，得 到含有偏铝酸钠（溶出率如表6所示）的液相和硅钙渣。
[0267] 实施例23和24
[0268] 采用与实施例22相同的方法对预脱硅粉煤灰进行烧结和溶出，不同的是，实施例 23溶出步骤仅使用乙醇胺，用量如表6所示；实施例24溶出步骤仅使用聚乙二醇，用量如 表6所不。实验结果在表6中列出。
[0269] 实施例 25-27
[0270] 采用与实施例22相同的方法对预脱硅粉煤灰进行烧结和溶出，不同的是，实施例 25-27中乙醇胺和聚乙二醇的用量分别如表6所示。实验结果在表6中列出。
[0271]表6<