專利名稱：一種用硼泥濾渣制備固體硅酸的方法
技術領域：
本發明涉及無機化工三廢治理和綜合利用的技術領域，特別是涉及一種用硼泥濾渣制備固體硅酸的方法。
背景技術：
硼泥是以硼鎂石(2Mg0 · B2O3 · H2O)為原料，通過焙燒、粉碎、與純堿混合，采取碳水法生產硼砂(Na2B4O7* IOH2O),在水洗、結晶過程提取硼砂后剩下的固體廢物。生產一噸硼砂可產4噸硼泥，一個年產8000噸的硼砂廠，每年可產硼泥為3. 2萬噸。由于硼泥的排放量較大，目前國內采用多種綜合利用途徑，除生產輕質碳酸鎂、氧化鎂和橡塑填充劑外， 也有制取硼鎂磷復合肥、作蜂窩煤的煤加料及做建筑上硼砂等。硼泥中的鎂一般都是以碳酸鎂的形式存在，有時候也隨著硼鎂石的礦產不同而有差別。生產輕質碳酸鎂硼泥的組分是這樣的？氧化鎂38%、二氧化硅20%、二氧化碳17%、 氧化硼3%、氧化鈣3%、氧化錳0. 11%、其他為水份。以硼泥廢料為原料通過鹽酸使之成為氯化物形成溶液，除去非溶性雜質得到澄清的鎂的化合物。然后在加工其他鎂的化合物，還有硼的化合物等等。因此，就產品的純度而言是無可挑剔的，質量也是過關的。硼泥治理和利用得到鎂化合物和硼化合物之后，剩下的過濾廢渣只剩下難以進行化學反應的二氧化硅了，其含量已達到80 90%，此時開發硅制品是非常有必要的，所以經過研究，先后得到水玻璃、零水、五水、九水偏硅酸鈉。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，對硼泥廢料的再次污染廢料進行處理，綜合利用， 在產出鎂和硼的化合物之外，還制造出硅產品，既避免了二次污染，又能為企業創造很大的經濟效益，可謂是化工綜合治理和利用的典范。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種用硼泥濾渣制備固體硅酸的方法，包括如下步驟將硼泥用蒸汽加熱到60 80度，維持1 2小時，然后用離心機甩干， 實現液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥，濾液送去另行深加工；將濾餅硼泥(氧化鎂計)與鹽酸以純質量比1 1. 63 2. 03反應于耐腐蝕的第一反應器里，在徐徐攪拌下發生化學反應，反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質量比1 1. M 1.94反應于密閉的第二反應器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應生成九水偏硅酸鈉水溶液，過濾除去不溶性的雜質，獲得澄清的濾液；將澄清的濾液與硫酸溶液以純質量比1 0.6 1.0反應于耐腐蝕的第三反應器里，在緩慢的反應下生成硅酸和硫酸鈉混合液，過濾，獲得濾餅硅酸膠狀物和澄清的濾液， 硅酸膠狀物經洗滌、甩干、冷凍成為脆性物質，經粉碎、包裝獲得晶瑩的硅酸粉體產品；
將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液蒸濃達到飽和溶液時排出來冷卻、此時出現的結晶就是硫酸鈉，經洗滌、甩干、粉碎、包裝得到硫酸鈉晶體產品。其化學反應式為SiA+2Na0H= = = = Na2Si03+H20Na2Si03+H2S04 = = = = H2Si03+Na2S04本發明的有益效果是本發明對硼泥廢料的再次污染廢料進行處理，通過鹽酸處理，生成氯化鎂的水合物，過濾，獲得二氧化硅濾渣，將二氧化硅濾渣與碳酸鈉處理，生成九水偏硅酸鈉水溶液，除去非溶性雜質，將澄清的濾液與硫酸溶液反應，生成硅酸和硫酸鈉混合液，過濾，獲得濾餅硅酸膠狀物和澄清的濾液，硅酸膠狀物經洗滌、甩干、冷凍成為脆性物質，經粉碎、包裝獲得晶瑩的硅酸粉體產品；將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液蒸濃達到飽和溶液時排出來冷卻、此時出現的結晶就是硫酸鈉，經洗滌、甩干、粉碎、包裝得到硫酸鈉晶體產品，因此，就產品的純度而言是無可挑剔的，質量也是過關的。企業對硼泥廢料的再次污染廢料進行綜合利用，獲得硅酸粉體產品和硫酸鈉晶體產品，變廢為寶，提高了企業深加工的能力，對企業發展具有很大的推動作用，在治理化學固體廢料的同時，既能符合環境保護的要求，還能給企業創造很大的經濟效益，可謂是化工綜合治理和利用的典范。
具體實施例方式實施例1，本實施例所述的一種用硼泥濾渣制備固體硅酸的方法，包括如下步驟取500公斤硼泥(二氧化硅占20%，氧化鎂占38%)進行反應，將硼泥用蒸汽加熱到60 80度，維持1 2小時，然后用離心機甩干，實現液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥， 濾液送去另行深加工；將濾餅硼泥(氧化鎂計)與鹽酸以純質量比1 1. 83反應于耐腐蝕的第一反應器里，在徐徐攪拌下發生化學反應，反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質量比1 1.74反應于密閉的第二反應器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應生成九水偏硅酸鈉水溶液，過濾除去不溶性的雜質，獲得澄清的濾液；將澄清的濾液與硫酸溶液以純質量比1 0.8反應于耐腐蝕的第三反應器里，在緩慢的反應下生成硅酸和硫酸鈉混合液，過濾，獲得濾餅硅酸膠狀物和澄清的濾液，硅酸膠狀物經洗滌、甩干、冷凍成為脆性物質，經粉碎、包裝獲得129. 4公斤晶瑩的硅酸粉體產品；將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液蒸濃達到飽和溶液時排出來冷卻、此時出現的結晶就是硫酸鈉，經洗滌、甩干、粉碎、包裝得到235. 6公斤硫酸鈉晶體產
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ΡΠ O實施例2，本實施例所述的一種用硼泥濾渣制備固體硅酸的方法，包括如下步驟取500公斤硼泥(二氧化硅占20%，氧化鎂占38%)進行反應，將硼泥用蒸汽加熱到60 80度，維持1 2小時，然后用離心機甩干，實現液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥， 濾液送去另行深加工；將濾餅硼泥(氧化鎂計)與鹽酸以純質量比1 2. 03反應于耐腐蝕的第一反應
4器里，在徐徐攪拌下發生化學反應，反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質量比1 1.94反應于密閉的第二反應器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應生成九水偏硅酸鈉水溶液，過濾除去不溶性的雜質，獲得澄清的濾液；將澄清的濾液與硫酸溶液以純質量比1 1.0反應于耐腐蝕的第三反應器里，在緩慢的反應下生成硅酸和硫酸鈉混合液，過濾，獲得濾餅硅酸膠狀物和澄清的濾液，硅酸膠狀物經洗滌、甩干、冷凍成為脆性物質，經粉碎、包裝獲得161. 8公斤晶瑩的硅酸粉體產品；將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液蒸濃達到飽和溶液時排出來冷卻、此時出現的結晶就是硫酸鈉，經洗滌、甩干、粉碎、包裝得到四4. 6公斤硫酸鈉晶體產
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ΡΠ O實施例3，本實施例所述的一種用硼泥濾渣制備固體硅酸的方法，包括如下步驟取500公斤硼泥(二氧化硅占20%，氧化鎂占38%)進行反應，將硼泥用蒸汽加熱到60 80度，維持1 2小時，然后用離心機甩干，實現液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥， 濾液送去另行深加工；將濾餅硼泥(氧化鎂計)與鹽酸以純質量比1 1. 63反應于耐腐蝕的第一反應器里，在徐徐攪拌下發生化學反應，反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質量比1 1.M反應于密閉的第二反應器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應生成九水偏硅酸鈉水溶液，過濾除去不溶性的雜質，獲得澄清的濾液；將澄清的濾液與硫酸溶液以純質量比1 0.6反應于耐腐蝕的第三反應器里，在緩慢的反應下生成硅酸和硫酸鈉混合液，過濾，獲得濾餅硅酸膠狀物和澄清的濾液，硅酸膠狀物經洗滌、甩干、冷凍成為脆性物質，經粉碎、包裝獲得97. 1公斤晶瑩的硅酸粉體產品；將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液蒸濃達到飽和溶液時排出來冷卻、此時出現的結晶就是硫酸鈉，經洗滌、甩干、粉碎、包裝得到176. 8公斤硫酸鈉晶體產
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ΡΠ O以上所述僅是本發明的三個優選實施例，并非用來限制本發明，凡其類似的實施例，例如一種用硼泥濾渣制備固體硅酸的方法，包括如下步驟將硼泥用蒸汽加熱到60 80度，維持1 2小時，然后用離心機甩干，實現液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥，濾液送去另行深加工；將濾餅硼泥(氧化鎂計)與鹽酸以純質量比1 1. 63 2. 03反應于耐腐蝕的第一反應器里，在徐徐攪拌下發生化學反應，反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質量比1 1. M 1.94反應于密閉的第二反應器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應生成九水偏硅酸鈉水溶液，過濾除去不溶性的雜質，獲得澄清的濾液；將澄清的濾液與硫酸溶液以純質量比1 0. 6 1. 0反應于耐腐蝕的第三反應器里，在緩慢的反應下生成硅酸和硫酸鈉混合液，過濾，獲得濾餅硅酸膠狀物和澄清的濾液， 硅酸膠狀物經洗滌、甩干、冷凍成為脆性物質，經粉碎、包裝獲得晶瑩的硅酸粉體產品；將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液蒸濃達到飽和溶液時排出來冷卻、此時出現的結晶就是硫酸鈉，經洗滌、甩干、粉碎、包裝得到硫酸鈉晶體產品，這些特征都應涵蓋于本發明專利的保護范圍。
權利要求
1. 一種用硼泥濾渣制備固體硅酸的方法，其特征是包括如下步驟 將硼泥用蒸汽加熱到60 80度，維持1 2小時，然后用離心機甩干，實現液固分離， 獲得濾液和濾餅硼泥，濾液送去另行深加工；將濾餅硼泥與鹽酸以純質量比1 1. 63 2. 03反應于耐腐蝕的第一反應器里，在徐徐攪拌下發生化學反應，反應生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣，還有極少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質量比1 1. M 1. 94反應于密閉的第二反應器中， 在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應生成九水偏硅酸鈉水溶液，過濾除去不溶性的雜質，獲得澄清的濾液；將澄清的濾液與硫酸溶液以純質量比1 0.6 1.0反應于耐腐蝕的第三反應器里， 在緩慢的反應下生成硅酸和硫酸鈉混合液，過濾，獲得濾餅硅酸膠狀物和澄清的濾液，硅酸膠狀物經洗滌、甩干、冷凍成為脆性物質，經粉碎、包裝獲得晶瑩的硅酸粉體產品；將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液蒸濃達到飽和溶液時排出來冷卻、此時出現的結晶就是硫酸鈉，經洗滌、甩干、粉碎、包裝得到硫酸鈉晶體產品。
全文摘要
一種用硼泥濾渣制備固體硅酸的方法，包括如下步驟將硼泥用蒸汽加熱到60～80度維持1～2小時，用離心機甩干，獲得濾餅硼泥，將濾餅硼泥與鹽酸反應，生成氯化鎂的水合物，將氯化鎂的水合物過濾，獲得二氧化硅濾渣，將二氧化硅濾渣與碳酸鈉反應，生成九水偏硅酸鈉水溶液，過濾除去不溶性的雜質，獲得澄清的濾液；將澄清的濾液與硫酸溶液反應，生成硅酸和硫酸鈉混合液，過濾，獲得濾餅硅酸膠狀物和澄清的濾液，硅酸膠狀物經洗滌、甩干、冷凍、粉碎、包裝獲得硅酸粉體產品；其濾液經蒸濃，出現結晶，將其洗滌、甩干、粉碎、包裝得到硫酸鈉晶體產品。本發明對硼泥廢料的再次污染廢料進行處理，獲得固體硅酸，既避免了二次污染又創造了經濟效益。
文檔編號C01B33/12GK102167329SQ201010551879
公開日2011年8月31日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者王嘉興 申請人:王嘉興