利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，该方法包括以下步骤：步骤一，在石英石抛光废粉的泥浆中加入碱，混合搅拌均匀得到混合浆料；步骤二，将步骤一中得到的混合浆料用泵打入具有搅拌功能的反应器内搅拌，并向反应器通入水蒸汽，待压强稳定时，停止通汽，在保压、降压后，得到硅酸盐混合液；步骤三，将步骤二中得到的硅酸盐混合液排出调温并过滤，即得到硅酸盐水溶液。本发明的该制备方法简单，可操作性强，不仅提高了胚板在加工过程中产生的大量石英石抛光废粉的附加值，为该固体废弃物的利用提供了新的途径，而且有效地降低了自然资源的消耗，是一种绿色环保工艺技术。
【专利说明】利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及硅酸盐领域，尤其涉及一种利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法。
【背景技术】
[0002]人造石英石是以石英砂为主要原料，辅以少量的不饱合聚脂树脂粘结而成。胚板在加工过程中，会产生大量的石英石抛光废粉，粒度在20-2000目之间，占到人造石英石生产过程中所产生的废弃物的85%。从保护环境、节约社会自然资源的角度出发，将该石英石抛光废粉做成各种形式的硅酸盐化合物，是一种绿色环保的技术。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，用于实现石英石抛光废粉的回收利用。
[0004]为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为:
[0005]本发明的一种利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，包括以下步骤:步骤一，在含39. 4%~65% 二氧化硅的所述石英石抛光废粉的泥浆中加入碱，混合搅拌均匀得到混合浆料，其中，所述混合浆料中二氧化硅与所述碱的摩尔比为I~3.4:1 ;步骤二，将步骤一中得到的所述混合浆料用泵打入具有搅拌功能的反应器内搅拌，并向所述反应器通入水蒸汽，待所述反应器的压强达到0.5MPa~0.58MPa时，停止向所述反应器通入所述水蒸汽，并保持所述反应器的所述压强2~3小时，再降压后得到硅酸盐混合液；步骤三，将步骤二中得到的所述硅酸盐混合液从所述反应器中排出，加水调温并过滤，即得到所述硅酸盐水溶液。
[0006]进一步地,所述碱为固体碱,所述固体碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0007]进一步地,所述碱为碱溶液,所述碱溶液的质量百分比浓度为48%。
[0008]进一步地,所述碱溶液为氢氧化钾溶液。
[0009]进一步地，所述步骤二中所述降压为将所述反应器的所述压强降低至0.28MPa。
[0010]进一步地，所述步骤三中所述调温的温度不高于90°C。
[0011]进一步地，所述硅酸盐水溶液的质量百分比浓度为9.6%~13.4%，模数为2.5~
3.5o
[0012]与现有技术相比，本发明的一种利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，具有以下有益效果:以石英石抛光废粉作为原料，充分利用该废弃物中的二氧化硅制备硅酸盐水溶液，制备方法简单，可操作性强，不仅提高了胚板在加工过程中产生的大量石英石抛光废粉的附加值，为该固体废弃物的利用提供了新的途径，而且有效地降低了自然资源的消耗，是一种绿色环保工艺技术。
【专利附图】
【附图说明】[0013]图1是本发明的一种利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法流程图。【具体实施方式】
[0014]以下参考附图1，对本发明的各实施例予以进一步地详尽阐述。
[0015]如图1所示，本发明的一种利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法流程图，该方法包括以下步骤:
[0016]步骤101，在体积为I立方米、含39.4%~65% 二氧化硅的石英石抛光废粉泥浆中，加入136~217千克的固体碱或质量百分比浓度为48%的碱溶液，混合搅拌均匀得到混合浆料，其中，该混合浆料中二氧化硅与碱的摩尔比为I~3.4:1。
[0017]步骤102，将步骤101中得到的混合浆料用泵打入具有搅拌功能的可密闭的反应器内搅拌，并向该反应器通入水蒸汽，待该反应器的压强达到0.5MPa~0.58MPa时，停止向该反应器通入水蒸汽，并保持该反应器的压强2~3小时，再降压后得到硅酸盐混合液。
[0018]步骤103，待反应器的压强降低至0.28MPa时，将步骤102中得到的硅酸盐混合液从该反应器中排出，并放入中间罐加水调温至不高于90°C的温度后用板框压滤机过滤，得到质量百分比浓度为9.6%~13.4%、模数为2.5~3.5的硅酸盐水溶液。
[0019]实施例1
[0020]本实施例的硅酸盐水溶液为硅酸钠溶液，其中，硅酸钠溶液的质量百分比浓度为
11.9%，模数为 2.6。
[0021]如图1所示，本实施例的利用石英石抛光废粉制备硅酸钠溶液的方法包括以下步骤:
[0022]步骤101，在体积为I立方米、含55.4% 二氧化硅的石英石抛光废粉泥浆中，加入136千克氢氧化钠，混合搅拌均匀得到混合浆料，其中，该混合浆料中二氧化硅与氢氧化钠的摩尔比为2.5:1。
[0023]步骤102，将步骤101中得到的混合浆料用泵打入具有搅拌功能的可密闭的反应器内搅拌，并向该反应器通入水蒸汽，待该反应器的压强达到0.5MPa时，停止向该反应器通入水蒸汽，并保持该反应器的压强2小时，再降压后得到硅酸钠混合液。
[0024]步骤103，待反应器的压强降低至0.28MPa时，将步骤102中得到的硅酸钠混合液从该反应器中排出，并放入中间罐加水调温至不高于90°C的温度后用板框压滤机过滤，得到质量百分比浓度为11.9%、模数为2.6的硅酸钠溶液。
[0025]实施例2
[0026]本实施例的硅酸盐水溶液为硅酸钾溶液，其中，硅酸钾溶液的质量百分比浓度为
11.8%，模数为 3.1。
[0027]如图1所示，本实施例的利用石英石抛光废粉制备硅酸钾溶液的方法包括以下步骤:
[0028]步骤101，在体积为I立方米、含65% 二氧化硅的石英石抛光废粉泥浆中，加入201千克氢氧化钾，混合搅拌均匀得到混合浆料，其中，该混合浆料中二氧化硅与氢氧化钾的摩尔比为3:1。
[0029]步 骤102，将步骤101中得到的混合浆料用泵打入具有搅拌功能的可密闭的反应器内搅拌，并向该反应器通入水蒸汽，待该反应器的压强达到0.55MPa时，停止向该反应器通入水蒸汽，并保持该反应器的压强3小时，再降压后得到硅酸钾混合液。
[0030]步骤103，待反应器的压强降低至0.28MPa时，将步骤102中得到的硅酸钾混合液从该反应器中排出，并放入中间罐加水调温至不高于90°C的温度后用板框压滤机过滤，得到质量百分比浓度为11.8%、模数为3.1的硅酸钾溶液。
[0031]实施例3
[0032]本实施例的硅酸盐水溶液为硅酸钠溶液，其中，硅酸钠溶液的质量百分比浓度为
9.6%，模数为3.4。
[0033]如图1所示，本实施例的利用石英石抛光废粉制备硅酸钠溶液的方法包括以下步骤:
[0034]步骤101，在体积为I立方米、含39.4% 二氧化硅的石英石抛光废粉泥浆中，加入217千克氢氧化钠，混合搅拌均匀得到混合浆料，其中，该混合浆料中二氧化硅与氢氧化钠的摩尔比为2.8:1。
[0035]步骤102，将步骤101中得到的混合浆料用泵打入具有搅拌功能的可密闭的反应器内搅拌，并向该反应器通入水蒸汽，待该反应器的压强达到0.55MPa时，停止向该反应器通入水蒸汽，并保持该反应器的压强2.6小时，再降压后得到硅酸钠混合液。
[0036]步骤103，待反应器的压强降低至0.28MPa时，将步骤102中得到的硅酸钠混合液从该反应器中排出，并放入中间罐加水调温至不高于90°C的温度后用板框压滤机过滤，得到质量百分比浓度为9.6%、模数为3.4的硅酸钠溶液。
[0037]实施例4
[0038]本实施例的硅酸盐水溶液为硅酸钾溶液，其中，硅酸钾溶液的质量百分比浓度为
12.7%，模数为 3.3。
[0039]如图1所示，本实施例的利用石英石抛光废粉制备硅酸钾溶液的方法包括以下步骤:
[0040]步骤101，在体积为I立方米、含63%二氧化硅的石英石抛光废粉泥浆中，加入质量百分比浓度为48%的氢氧化钾溶液，混合搅拌均匀得到混合浆料，其中，该混合浆料中二氧化硅与氢氧化钾的摩尔比为3.4:1。
[0041]步骤102，将步骤101中得到的混合浆料用泵打入具有搅拌功能的可密闭的反应器内搅拌，并向该反应器通入水蒸汽，待该反应器的压强达到0.55MPa时，停止向该反应器通入水蒸汽，并保持该反应器的压强2.5小时，再降压后得到硅酸钾混合液。
[0042]步骤103，待反应器的压强降低至0.28MPa时，将步骤102中得到的硅酸钾混合液从该反应器中排出，并放入中间罐加水调温至不高于90°C的温度后用板框压滤机过滤，得到质量百分比浓度为12.7%、模数为3.3的硅酸钾溶液。
[0043]实施例5
[0044]本实施例的硅酸盐水溶液为硅酸钾溶液，其中，硅酸钾溶液的质量百分比浓度为
13.4%，模数为 2.7。
[0045]如图1所示，本实施例的利用石英石抛光废粉制备硅酸钾溶液的方法包括以下步骤:
[0046]步骤101，在体积为I立方米、含63%二氧化硅的石英石抛光废粉泥浆中，加入质量百分比浓度为48%的氢氧化钾溶液，混合搅拌均匀得到混合浆料，其中，该混合浆料中二氧化硅与氢氧化钾的摩尔比为1:1。
[0047]步骤102，将步骤101中得到的混合浆料用泵打入具有搅拌功能的可密闭的反应器内搅拌，并向该反应器通入水蒸汽，待该反应器的压强达到0.5IMPa时，停止向该反应器通入水蒸汽，并保持该反应器的压强2小时，再降压后得到硅酸钾混合液。
[0048]步骤103，待反应器的压强降低至0.28MPa时，将步骤102中得到的硅酸钾混合液从该反应器中排出，并放入中间罐加水调温至不高于90°C的温度后用板框压滤机过滤，得到质量百分比浓度为13.4%、模数为2.7的硅酸钾溶液。
[0049]综上所述，本发明的一种利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法以含39.4%~65% 二氧化硅的石英石抛光废粉作为制备原料，充分利用该废弃物中的二氧化硅，通过混合、搅拌、通汽、保压、降压、调温及过滤等一系列湿法流程，在不同的压力和反应时间下，均可制备出质量百分比浓度为9.6%~13.4%、模数为2.5~3.5的硅酸盐水溶液，该新式的制备方法简单，可操作性强，不仅提高了胚板在加工过程中产生的大量石英石抛光废粉的附加值，为该固体废弃物的利用提供了新的途径，而且有效地降低了自然资源的消耗，是一种绿色环保工艺技术。
[0050]上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范 围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤一，在含39.4%飞5% 二氧化硅的所述石英石抛光废粉的泥浆中加入碱，混合搅拌均匀得到混合浆料，其中，所述混合浆料中二氧化硅与所述碱的摩尔比为f 3.4:1 ；步骤二，将步骤一中得到的所述混合浆料用泵打入具有搅拌功能的反应器内搅拌，并向所述反应器通入水蒸汽，待所述反应器的压强达到0.5MPa^0.58MPa时，停止向所述反应器通入所述水蒸汽，并保持所述反应器的所述压强2~3小时，再降压后得到硅酸盐混合液；步骤三，将步骤二中得到的所述硅酸盐混合液从所述反应器中排出，加水调温并过滤，即得到所述硅酸盐水溶液。
2.根据权利要求1所述的利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，其特征在于，所述碱为固体碱，所述固体碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
3.根据权利要求1所述的利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，其特征在于，所述碱为碱溶液，所述碱溶液的质量百分比浓度为48%。
4.根据权利要求3所述的利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，其特征在于，所述碱溶液为氢氧化钾溶液。
5.根据权利要求1所述的利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，其特征在于，所述步骤二中所述降压为将所述反应器的所述压强降低至0.28MPa。
6.根据权利要求1所述的利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，其特征在于，所述步骤三中所 述调温的温度不高于90°C。
7.根据权利要求1所述的利用石英石抛光废粉制备硅酸盐水溶液的方法，其特征在于，所述硅酸盐水溶液的质量百分比浓度为9.6%~13.4%，模数为2.5^3.5。
【文档编号】C01B33/20GK103964451SQ201410178326
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】陈永梅, 张丰庆 申请人:深圳市国大长兴科技有限公司