一种用废硼泥滤渣制备零水偏硅的方法
【专利摘要】一种用废硼泥滤渣制备零水偏硅的方法，包括如下步骤：将硼泥用蒸汽加热到59～81度，维持1～2小时，用离心机甩干，获得滤饼硼泥；将滤饼硼泥与盐酸以纯质量比1∶1.62～2.04反应于耐腐蚀的第一反应器里，在徐徐搅拌下发生化学反应，生成氯化镁的水合物，将氯化镁的水合物过滤，获得二氧化硅滤渣；将二氧化硅滤渣与碳酸钠以纯质量比1∶1.53～1.95反应于密闭的第二反应器中，在加热加压和徐徐搅拌下，生成偏硅酸钠水溶液，过滤，将澄清的滤液送去减压蒸馏器进行蒸浓，当溶液达到全部失去结晶水时排出来冷却、结晶，获得无水偏硅酸钠晶体产品。本发明对硼泥废料的再次污染废料进行处理，既避免了二次污染又创造了经济效益。
【专利说明】
一种用废硼泥滤渣制备零水偏硅的方法
技术领域
[0001]本发明涉及无机化工三废治理和综合利用的技术领域，特别是涉及一种用废硼泥滤渣制备零水偏硅的方法。
【背景技术】
[0002]硼泥是以硼镁石(2Mg0.B2O3.H2O)为原料，通过焙烧、粉碎、与纯碱混合，采取碳水法生产硼砂(Na2B4O7* 1H2O),在水洗、结晶过程提取硼砂后剩下的固体废物。生产一吨硼砂可产4吨硼泥，一个年产8000吨的硼砂厂，每年可产硼泥为3.2万吨。由于硼泥的排放量较大，目前国内采用多种综合利用途径，除生产轻质碳酸镁和氧化镁和橡塑填充剂外，也有制取硼镁磷复合肥、作蜂窝煤的煤加料及做建筑上硼砂等。
[0003]硼泥中的镁一般都是以碳酸镁的形式存在，有时候也随着硼镁石的矿产不同而有差别。生产轻质碳酸镁硼泥的组分是这样的:氧化镁38%、二氧化硅20%、二氧化碳17%、氧化硼3%、氧化钙3%和氧化锰0.11%，其他为水份。以硼泥废料为原料通过盐酸使之成为氯化物形成溶液，除去非溶性杂质得到澄清的镁的化合物。然后在加工其他镁的化合物，还有硼的化合物等等。因此，就产品的纯度而言是无可挑剔的，质量也是过关的。
[0004]硼泥治理和利用得到镁化合物和硼化合物之后，剩下的过滤废渣只剩下难以进行化学反应的二氧化硅了，其含量已达到80?90%，此时开发硅制品是非常有必要的，所以经过研究，先后得到水玻璃、零水偏硅酸钠、五水偏硅酸钠和九水偏硅酸钠。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，对硼泥废料的再次污染废料进行处理，综合利用，在产出镁和硼的化合物之外，还制造出硅产品，既避免了二次污染，又能为企业创造很大的经济效益，可谓是化工综合治理和利用的典范。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用废硼泥滤渣制备零水偏硅的方法，包括如下步骤:
[0007]将硼泥用蒸汽加热到59?81度，维持I?2小时，然后用离心机甩干，实现液固分离，获得滤液和滤饼硼泥，滤液送去另行深加工；
[0008]将滤饼硼泥(氧化镁计)与盐酸以纯质量比1: 1.62?2.04反应于耐腐蚀的第一反应器里，在徐徐搅拌下发生化学反应，反应生成氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙和少量的氯化锰，将氯化镁的水合物过滤，获得澄清的滤液和二氧化硅滤渣，澄清的滤液送去另外深加工；
[0009]将二氧化硅滤渣与碳酸钠以纯质量比1: 1.53?1.95反应于密闭的第二反应器中，在加热、加压和徐徐搅拌的条件下，反应生成偏硅酸钠水溶液，过滤除去不溶性的杂质，获得澄清的滤液；
[0010]将澄清的滤液送去减压蒸馏器进行蒸浓，当溶液达到全部失去结晶水时排出来冷却、结晶，获得无水偏硅酸钠晶体产品。
[0011]其化学反应式为:
[0012]Mg0+2HC1 = MgCl2+H20
[0013]Si02+Na2C03 = Na2Si03+C02 f
[0014]本发明的有益效果是:本发明对硼泥废料的再次污染废料进行处理，通过盐酸处理，生成氯化镁的水合物，过滤，获得二氧化硅滤渣，将二氧化硅滤渣与碳酸钠处理，生成偏硅酸钠水溶液，除去非溶性杂质，获得无水偏硅酸钠晶体产品，因此，就产品的纯度而言是无可挑剔的，质量也是过关的。企业对硼泥废料的再次污染废料进行综合利用，获得无水偏硅酸钠，变废为宝，提高了企业深加工的能力，对企业发展具有很大的推动作用，在治理化学固体废料的同时，既能符合环境保护的要求，还能给企业创造很大的经济效益，可谓是化工综合治理和利用的典范。
【具体实施方式】
[0015]实施例1，本实施例所述的一种用废硼泥滤渣制备零水偏硅的方法，包括如下步骤:
[0016]取500公斤硼泥(二氧化硅占20%，氧化镁占38%)进行反应，将硼泥用蒸汽加热到59?81度，维持I?2小时，然后用离心机甩干，实现液固分离，获得滤液和滤饼硼泥，滤液送去另行深加工；
[0017]将滤饼硼泥(氧化镁计)与盐酸以纯质量比1: 1.83反应于耐腐蚀的第一反应器里，在徐徐搅拌下发生化学反应，反应生成氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙，还有极少量的氯化锰，将氯化镁的水合物过滤，获得澄清的滤液和二氧化硅滤渣，澄清的滤液送去另外深加工；
[0018]将二氧化硅滤渣与碳酸钠以纯质量比1: 1.74反应于密闭的第二反应器中，在加热、加压和徐徐搅拌的条件下，反应生成偏硅酸钠水溶液，过滤除去不溶性的杂质，获得澄清的滤液；
[0019]将澄清的滤液送去减压蒸馏器进行蒸浓，当溶液达到全部失去结晶水时排出来冷却、结晶，获得200.3公斤无水偏硅酸钠晶体产品。
[0020]实施例2，本实施例所述的一种用废硼泥滤渣制备零水偏硅的方法，包括如下步骤:
[0021]取500公斤硼泥(二氧化硅占20%，氧化镁占38%)进行反应，将硼泥用蒸汽加热到59?81度，维持I?2小时，然后用离心机甩干，实现液固分离，获得滤液和滤饼硼泥，滤液送去另行深加工；
[0022]将滤饼硼泥(氧化镁计)与盐酸以纯质量比1: 2。04反应于耐腐蚀的第一反应器里，在徐徐搅拌下发生化学反应，反应生成氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙，还有极少量的氯化锰，将氯化镁的水合物过滤，获得澄清的滤液和二氧化硅滤渣，澄清的滤液送去另外深加工；
[0023]将二氧化硅滤渣与碳酸钠以纯质量比1: 1.95反应于密闭的第二反应器中，在加热、加压和徐徐搅拌的条件下，反应生成偏硅酸钠水溶液，过滤除去不溶性的杂质，获得澄清的滤液；
[0024]将澄清的滤液送去减压蒸馏器进行蒸浓，当溶液达到全部失去结晶水时排出来冷却、结晶，获得223.3公斤无水偏硅酸钠晶体产品。
[0025]实施例3，本实施例所述的一种用废硼泥滤渣制备零水偏硅的方法，包括如下步骤:
[0026]取500公斤硼泥(二氧化硅占20%，氧化镁占38%)进行反应，将硼泥用蒸汽加热到59?81度，维持I?2小时，然后用离心机甩干，实现液固分离，获得滤液和滤饼硼泥，滤液送去另行深加工；
[0027]将滤饼硼泥(氧化镁计)与盐酸以纯质量比1: 1.62反应于耐腐蚀的第一反应器里，在徐徐搅拌下发生化学反应，反应生成氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙，还有极少量的氯化锰，将氯化镁的水合物过滤，获得澄清的滤液和二氧化硅滤渣，澄清的滤液送去另外深加工；
[0028]将二氧化硅滤渣与碳酸钠以纯质量比1: 1.53反应于密闭的第二反应器中，在加热、加压和徐徐搅拌的条件下，反应生成偏硅酸钠水溶液，过滤除去不溶性的杂质，获得澄清的滤液；
[0029]将澄清的滤液送去减压蒸馏器进行蒸浓，当溶液达到全部失去结晶水时排出来冷却、结晶，获得177.2公斤无水偏硅酸钠晶体产品。
[0030]以上所述仅是本发明的三个优选实施例，并非用来限制本发明，凡其类似的实施例，都应涵盖于本发明专利的保护范围。
【主权项】
1.一种用废硼泥滤渣制备零水偏硅的方法，其特征是包括如下步骤:将硼泥用蒸汽加热到59?81度，维持I?2小时，然后用离心机甩干，实现液固分离，获得滤液和滤饼硼泥，滤液送去另行深加工；将滤饼硼泥与盐酸以纯质量比1: 1.62?2.04反应于耐腐蚀的第一反应器里，在徐徐搅拌下发生化学反应，反应生成氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙和少量的氯化锰，将氯化镁的水合物过滤，获得澄清的滤液和二氧化硅滤渣，澄清的滤液送去另外深加工；将二氧化硅滤渣与碳酸钠以纯质量比1: 1.53?1.95反应于密闭的第二反应器中，在加热、加压和徐徐搅拌的条件下，反应生成偏硅酸钠水溶液，过滤除去不溶性的杂质，获得澄清的滤液；将澄清的滤液送去减压蒸馏器进行蒸浓，当溶液达到全部失去结晶水时排出来冷却、结晶，获得无水偏硅酸钠晶体产品。
【文档编号】C01B33/32GK105883832SQ201410477997
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年9月10日
【发明人】赵克军
【申请人】常德市金佰特节能环保科技有限公司