可持续的硅酸盐及其提取方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请是2018年3月2日提交的美国临时申请no.62/637,848的非临时申请，其全部内容通过引用全部结合于此以用于所有目的。

本申请一般涉及与硅酸盐有关的系统、方法和/或产品，尤其涉及与生物硅酸盐有关的系统、方法和/或产品。

背景技术：

二氧化硅(sio2)，也称为二氧化硅，是硅的氧化物，是自然界中各种活生物中最常见的一种，是石英，是沙子的主要成分。二氧化硅是最复杂和最丰富的材料家族之一，以多种矿物质的混合物和合成产品形式存在。值得注意的例子包括气凝胶、气相二氧化硅、熔融石英和硅胶。

二氧化硅是用途最广泛的工业矿物之一，在微电子学、结构材料以及食品和制药行业中具有工业用途。二氧化硅(通常为硅酸盐形式)用于粘合剂、粘合剂、建筑材料、催化剂、陶瓷、混凝土、耐腐蚀涂料、清洁剂、钻井液、工业清洁剂、油漆、个人护理产品以及废物和水处理。全球每年对二氧化硅的需求量超过2.75亿吨，并且以每年3％以上的速度增长。

为了满足该需求，开采、洗涤并包含晶体形式的二氧化硅的石英砂被运输到加工设备。结晶硅砂与碳酸钠在大型电炉中在大于或等于1300℃的温度下熔融，生成硅酸钠固体。然后将原始硅酸盐固体(也称为碎玻璃)运输到溶解设施，在这里通常将其溶解于蒸汽和水，以制得包括na2sio3在内的砂基液态无定形硅酸钠((na2sio2)no)。这种基于沙子的硅酸钠不太纯净，由于悬浮固体具有高浊度，并且含有高浓度的重金属，其中铝(al)浓度大于75ppm，铁(fe)浓度大于50ppm。此外，将结晶的二氧化硅转化为无定形形式是昂贵且费时的。

无定形二氧化硅也可以从生物材料获得，例如稻壳或其他有机植物材料。稻壳主要包括有机材料，例如木质素、纤维素和半纤维素。但是，稻壳的燃烧会导致稻壳灰分包含大于90％的二氧化硅和仅约6％的碳。稻壳灰分还含有金属杂质，例如钙(ca)、铁(fe)、锰(mn)、镁(mg)、钾(k)和钠(na)。据报道，在燃烧前对稻壳进行预处理可减少这些金属杂质。然而，这些稻壳预处理看起来昂贵，费时并且需要使用大量的酸溶液。

发明概述

提供该概述是为了以简化的形式介绍一些概念，下面将对其进行更详细的描述。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要的发明概念，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。

在一些实施方案中，目标硅酸钠溶液包含：无定型态的生物硅；氢氧化钠；和水，其中所述目标钠溶液的sio2:na2o重量比r大于或等于1.8,其中所述目标硅酸钠溶液的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的250ppm，该标准硅酸钠溶液中固体含量约为37％，并且sio2与na2o重量比r约为3.3，并且其中所述目标硅酸钠溶液的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约30ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，目标硅酸钠溶液包含：无定型态的生物硅；氢氧化钠；和水，其中所述溶液的sio2与na2o重量比r大于或等于1.8,其中所述溶液的氯离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的75ppm，该标准硅酸钠溶液中固体含量约为37％，并且sio2与na2o重量比r约为3.3，并且其中所述目标硅酸钠溶液的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约30ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，目标硅酸钠溶液包含：无定型态的生物硅；氢氧化钠；和水，其中所述溶液的sio2:na2o重量比r大于或等于1.8,其中所述溶液的硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的75ppm，该标准硅酸钠溶液中固体重量约为37％，并且sio2与na2o重量比约为3.3，并且其中所述目标硅酸钠溶液的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约30ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，一种从燃烧的有机物制备目标硅酸钠溶液的方法，包括：使用干清洁水接触燃烧的有机物中的灰分，其中所述灰分含有无定形二氧化硅，并且其中所述干清洁水的冲洗温度大于15℃；从污染的冲洗水分离冲洗的灰分，其中所述冲洗的灰分包含无定形二氧化硅和水，并且其中所述污染的冲洗水含有氯化物、硫酸盐和其他水溶性污染物；在第一反应室中在氢氧化钠存在下，将包括冲洗的灰分的反应混合物加热至高于90℃且低于200℃的反应温度以及高于或等于100,000帕斯卡(1bar)的反应压力，以提供包含具有水溶性污染物和不溶性固体的液体硅酸钠的压力煮熟的反应混合物；分离所述压力蒸煮的反应混合物，以从至少一些不溶性固体中分离出初步硅酸钠溶液,其中所述初步硅酸钠溶液包含无定形二氧化硅；和分离所述初步硅酸钠溶液，以从所述初步硅酸钠溶液中除去至少一些可溶性有机分子，从而提供包含无定形二氧化硅的目标硅酸钠溶液。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，一种用于从含生物硅的灰中制备具有无定形二氧化硅的硅酸钠溶液的系统，该系统包括：冲洗站，用于在高于15℃的温度下用水冲洗灰分，以提供冲洗的灰分和污染的水，其中所述冲洗的灰分包含无定形二氧化硅；第一分离站，用于从所述冲洗的灰分中分离出污染的水；反应室，用于在存在氢氧化钠的条件下将所述冲洗的灰分加热至高于90℃且低于200℃的反应温度以及高于或等于120,000帕斯卡(1.2bars)的反应压力，从而提供含有无定形二氧化硅和不溶性固体的压力蒸煮的反应混合物；第二分离站，用于从至少一些不溶性固体中分离初步硅酸钠溶液，其中所述初步硅酸钠溶液包含无定形二氧化硅；和活性炭介质，用于从所述初步硅酸钠溶液中至少除去一些可溶性有机分子，从而提供含有无定形二氧化硅的目标硅酸钠溶液。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的225ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的200ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的175ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的150ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的100ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硅酸钠含量占干重的10％至40％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硅酸钠含量占干重的20％至40％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硅酸钠含量占干重的30％至40％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硅酸钠含量占干重的35％至40％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硅酸钠含量占干重的约37％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述生物硅来自燃烧有机物的灰分。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述生物硅来自燃烧稻壳的灰分。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述生物硅来自燃烧稻壳的灰分，并且其中所述稻壳是未处理的。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述生物硅来自燃烧稻壳的灰分，并且其中所述稻壳是未清洗的。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述生物硅来自燃烧稻壳的灰分，并且其中所述稻壳未经酸性溶液处理。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，灰分是未处理的。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，灰分是未洗涤的。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，灰分未经酸性溶液处理。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液由稻壳灰分制备，并且其中二氧化硅保持在200℃以下。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液由稻壳灰分制备，并且其中在175℃或低于175℃下无定形二氧化硅转化为硅酸盐。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液由稻壳灰分制备，并且其中在160℃或低于160℃下无定形二氧化硅转化为硅酸盐。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液由稻壳灰分制备，并且其中在90℃或低于90℃下无定形二氧化硅转化为硅酸盐。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液由稻壳灰分制备，并且其中在90℃或高于90℃下无定形二氧化硅转化为硅酸盐。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的sio2:na2o重量比r大于或等于3.22。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的sio2:na2o重量比r大于或等于3.5。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的sio2:na2o重量比r大于或等于3.75。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的sio2:na2o重量比r大于或等于3.9。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的sio2:na2o重量比r大于或等于4.0。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液具有最小尺寸大于2微米的未溶解固体重量百分比,其中这种未溶解固体百分比相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的0.001％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液具有最小尺寸大于1微米的未溶解固体重量百分比,其中这种未溶解固体百分比相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的0.001％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的100ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的75ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，目标硅酸钠溶液的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的60ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的40ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的25ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的100ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的75ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的50ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的25ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的10ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的钙浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的25ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的钙浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的15ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的钙浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的10ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的镁浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的10ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的镁浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的5ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的铝浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的50ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的铝浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的40ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的铝浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的25ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的铁浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的25ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的铁浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的15ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的比浊法浊度相当于小于标准硅酸钠溶液中的2个单位。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的比浊法浊度相当于小于标准硅酸钠溶液中的1.5个单位。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约20ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约10ppm。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液的浓度相当于标准溶液的浓度小于或等于：100ppm氯离子、50ppm钙、50ppm硫酸根离子、75ppm铝、50ppm铁和10ppm钛,其中所述目标硅酸钠溶液的浓度相当于比浊法浊度小于2的标准溶液，并且其中所述目标硅酸钠溶液的浓度相当于总有机物含量小于30ppm的标准溶液。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述目标硅酸钠溶液具有来自有机物冲洗灰分的生物硅。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，至少一些可溶性有机分子包含木质素。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，至少一些可溶性有机分子包含糠醛。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，至少一些可溶性有机分子包含5-羟甲基糠醛(hmf)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述冲洗温度大于或等于20℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述冲洗温度大于或等于25℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述冲洗温度大于或等于30℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述冲洗温度大于或等于50℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述冲洗温度大于或等于75℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述冲洗温度大于或等于90℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述冲洗温度小于或等于200℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述冲洗温度小于或等于150℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述冲洗温度小于或等于100℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述干清洁水的ph大于或等于6并且小于或等于8。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述干清洁水的ph大于或等于6.5并且小于或等于7.5。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述干清洁水的ph大于或等于6.7并且小于或等于7.2。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述干清洁水的电阻率(mω-cm)大于1。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，干清洁水使用去离子(di)水。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，使用干清洁水接触灰分需要使用干清洁水冲洗灰分。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，使用干清洁水接触灰分需要使用干清洁水洗涤灰分。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，使用干清洁水接触灰分需要使用干清洁水混合灰分。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，使用干清洁水接触灰分使用多次干清洁水通过所述灰分。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，使用干清洁水接触灰分使用连续的干清洁水流。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，接触步骤每千克灰分使用大于1升的去离子水。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，反应温度小于或等于175℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，反应温度大于或等于100℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，反应温度大于或等于120℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，反应温度大于或等于150℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，反应温度大于或等于160℃。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应压力大于或等于120,000帕斯卡(1.2bars)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应压力大于或等于200,000帕斯卡(2bars)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应压力大于或等于300,000帕斯卡(3bars)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应压力大于或等于400,000帕斯卡(4bars)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应压力大于或等于500,000帕斯卡(5bars)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应压力小于或等于700,000帕斯卡(7bars)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应压力小于或等于600,000帕斯卡(6bars)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应压力小于或等于500,000帕斯卡(5bars)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应压力小于或等于400,000帕斯卡(4bars)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应温度保持大于或等于1小时。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应温度保持大于或等于1.5小时。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应温度保持小于或等于3小时。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述反应温度保持小于或等于2小时。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，在加热反应混合物期间将所述反应室密封。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述不溶性固体包括不溶性有机分子、未反应的二氧化硅和/或不溶性污染物。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述不溶性污染物包括微溶盐。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述微溶盐包括氢氧化钙(ca(oh)2)、氧化镁(mgo)和/或氧化铁(fe2o3,fe3o4)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用孔径小于或等于2微米的第一反应后过滤介质。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用孔径小于或等于1微米的第一反应后过滤介质。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用孔径小于或等于0.5微米的第一反应后过滤介质。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用孔径小于或等于0.1微米的第一反应后过滤介质。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用织物或筛网。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用跨越多孔过滤介质的压差。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用利用离心力作为将固体与液体分离的构件的分离装置。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述初步硅酸钠溶液具有最小尺寸大于2微米的不溶性固体重量百分比,其中这种不溶性固体百分比相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的0.001％，该标准硅酸钠溶液中固体重量约为37％，并且sio2与na2o重量比约为3.3。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用大于20,000帕斯卡的压差以将所述初步硅酸钠溶液与至少一些不溶性固体分离。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用低于160℃的温度。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述压力蒸煮的反应混合物使用低于110℃的温度。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述初步硅酸钠溶液以除去至少一些可溶性有机分子使用第二反应后过滤介质。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述初步硅酸钠溶液使用活性炭。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述初步硅酸钠溶液使用碳分子筛(cms)。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述初步硅酸钠溶液使用吸附剂。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述初步硅酸钠溶液使用沸石。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述初步硅酸钠溶液使用过氧化物处理。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述过氧化物处理伴随紫外线处理。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，分离所述初步硅酸钠溶液在低于75℃的温度下进行。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，将所述目标硅酸钠溶液加热以蒸发水，从而获得干重计30％至40％的硅酸钠。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，将所述目标硅酸钠溶液加热以蒸发水，从而获得干重计10％至30％的硅酸钠。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在冲洗的灰分浆料中到无定形二氧化硅在目标硅酸钠溶液中，所述无定形二氧化硅的温度都保持在200℃以下。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在冲洗的灰分浆料中到无定形二氧化硅在目标硅酸钠溶液中，所述无定形二氧化硅的温度都保持在175℃以下。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在冲洗的灰分浆料中，所述无定形二氧化硅的ph都保持为7至14。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在冲洗的灰分浆料中，所述无定形二氧化硅的ph都保持为8至12。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在冲洗的灰分浆料中，所述无定形二氧化硅的ph都保持为8至10。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在目标硅酸钠溶液中，以干重计，硅酸钠溶液的制备使用大于或等于2升的水/千克硅酸钠。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在目标硅酸钠溶液中，以干重计，硅酸钠溶液的制备使用小于或等于9焦耳/千克硅酸钠。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在目标硅酸钠溶液中，以干重计，硅酸钠溶液的制备使用小于或等于6.5焦耳/千克硅酸钠。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在目标硅酸钠溶液中，以干重计，硅酸钠溶液的制备使用小于或等于4焦耳/千克硅酸钠。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在目标硅酸钠溶液中，以干重计，硅酸钠溶液的制备使用大于或等于4焦耳/千克硅酸钠。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在目标硅酸钠溶液中，以干重计，硅酸钠溶液的制备使用大于或等于6.5焦耳/千克硅酸钠。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，从无定形二氧化硅在灰分中到无定形二氧化硅在目标硅酸钠溶液中，以干重计，硅酸钠溶液的制备使用大于或等于9焦耳/千克硅酸钠。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，燃烧的有机物包含燃烧稻壳的灰分，并且其中稻壳在低于或等于800℃的温度下燃烧。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述燃烧的有机物包括稻壳灰分，并且其中该方法的产率为所述稻壳灰分中的无定形二氧化硅大于或等于75％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述燃烧的有机物包括稻壳灰分，并且其中该方法的产率为所述稻壳灰分中的无定形二氧化硅大于或等于80％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述燃烧的有机物包括稻壳灰分，并且其中该方法的产率为所述稻壳灰分中的无定形二氧化硅大于或等于82％。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述燃烧的有机物包括稻壳灰分，并且其中该方法具有每小时最低消耗11.4千克稻壳灰分的能力。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述燃烧的有机物包括稻壳灰分，并且其中该方法具有每小时最低消耗114千克稻壳灰分的能力。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述燃烧的有机物包括稻壳灰分，并且其中该方法具有每小时最低消耗1142千克稻壳灰分的能力。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，将所述目标硅酸钠溶液加热以蒸发水，并且其中在与灰分接触的步骤中使用蒸发的水。

在一些可替换、另外或积累的实施方案中，所述压力蒸煮的反应混合物或所述初步硅酸钠溶液通过换热器以冷却至较低温度,其中在接触步骤之前所述干清洁水流过所述热交换器，并且其中所述干清洁水流过所述热交换器之前，所述干清洁水低于冲洗温度。

这些实施方案的许多优点之一是，与常规方法生产的硅酸钠溶液相比，所得硅酸钠溶液可以具有更高的纯度和/或更低的成本。

根据示例性实施方案的以下详细描述，另外的方面和优点将变得明显，该详细描述参考附图进行。

附图简述

图1a是框图，显示了可用于处理包含无定形二氧化硅的有机物质(例如稻壳灰)的示例性系统的概观。

图1b是框图，示出了可用于处理包含无定形二氧化硅的有机物质(例如稻壳灰分)的示例性系统的概述。

图2是流程图，示出了用于处理有机灰分的一些示例性工艺步骤。

图3a是示意图，示出了可用于执行示例性处理步骤的灰处理系统的示例性实施方案。

图3b是示意图，示出了可用于执行示例性处理步骤的灰处理系统的示例性替代实施方案。

发明详述

下面参考附图描述示例实施方案。除非另有明确说明，否则在附图中，组件、特征、元素等的尺寸、位置等以及它们之间的任何距离不一定按比例绘制，并且为了清楚起见可能不成比例和/或夸大了。

本文所使用的术语仅出于描述特定示例实施方案的目的，而无意于进行限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。应当认识到，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组。除非另有说明，否则值的范围在叙述时包括范围的上限和下限，以及它们之间的任何子范围。除非另有说明，否则诸如“第一”、“第二”等术语仅用于将一个元素与另一个元素区分开。例如，一个元素可以被称为“第一元素”，类似地，另一个元素可以被称为“第二元素”，反之亦然。本文使用的章节标题仅用于组织目的，而不应解释为限制所描述的主题。

除非另有说明，否则术语“约”、“大约”等是指数量、大小、配方、参数以及其他数量和特性不是而且也不必是精确的，而是根据需要可以是近似的和/或更大或更小的、反映出公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。

为了便于描述，本文中可以使用空间相对术语，例如“在...下方”、“在...下方”、“在...下方”、“在...上方”和“在上方”等，以描述一个元件或特征与另一元件或另一元件的关系，如图所示。应当认识到，除了在附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含不同的方位。例如，如果附图中的对象被翻转，则被描述为在其他元件或特征“之下”或“之下”的元件将被定向为在其他元件或特征“之上”。因此，示例性术语“在……下方”可以包括在……上方和在……下方两个方位。可以以其他方式定向对象(例如，旋转90度或以其他定向)，并且可以相应地解释本文中使用的空间相对描述符。

贯穿全文，相同的数字表示相同的元素。因此，即使未在相应附图中提及或描述它们，也可以参考其他附图来描述相同或相似的数字。另外，即使未用附图标记表示的元件也可以参考其他附图来描述。

在不背离本公开的精神和教导的情况下，许多不同的形式和实施方案是可能的，因此本公开不应被解释为限于在此阐述的示例实施方案。相反，提供这些示例实施方案以使得本公开将是透彻和完整的，并将本公开的范围传达给本领域技术人员。

生物硅或二氧化硅通常积累在单子叶植物中，特别是禾本科、马科和莎草科的植物中。大米是禾本科的一员，全球每年生产近7.5亿吨大米。如前所述，围绕每粒稻米的稻壳约占稻谷作物重量的20％，可燃烧以产生稻壳灰分，其中稻壳灰分中二氧化硅含量超过90％(通常为90-92％)。因此，本文仅以举例的方式将有机物作为生物二氧化硅的来源提供给稻壳及其灰分燃烧产物。将会认识到，其他生物来源二氧化硅的来源是已知的，并且可用于本文所述的可持续硅酸盐生产的来源。还将认识到，即使是不同品种的水稻，或在不同土壤和/或条件下生长的同一品种，也会表达不同量的二氧化硅和不同量或类型的不良污染物，例如先前列出的杂质。

此外，废物或副产物有机物通常被燃烧以产生能量以供消费者消耗或用于工业过程(通常以热的形式)。当燃烧的主要目的是产生能量时，通常不考虑有机燃烧的灰分副产物的质量。在各种条件下，稻壳在高于或等于700℃的温度下燃烧会降低无定形二氧化硅的收率，其中一些二氧化硅会转化为结晶形式，尤其是在更长的燃烧时间和/或更高的温度下。燃烧可以维持在700℃或更低的温度较短时间，但是这种燃烧限制会增加稻壳灰分中的碳杂质含量。这些碳杂质不是基于沙子的二氧化硅工艺的因素。

不论有机物质的来源和/或处理如何，本公开中提供的概念都可以应用于有机材料的灰分。

图1a和1b(通常为图1)是示意图，示出了可用于处理包含无定形二氧化硅的有机物(例如稻壳灰分)的各个示例性有机物处理系统100a和100b(通常为100)的替代性概述。图2是流程图，示出了灰分处理过程200的一些示例性步骤。图3a和3b(通常为图3)是示意图，示出了形式为灰分处理系统300a和300b(通常为300)的灰分处理系统120的替代示例性实施方案，其可用于执行示例性处理步骤。

参考图1，有机处理系统100可以包括发电系统110和灰处理系统120。如先前所讨论的，有机物112可以源自无定形二氧化硅含量高的单子叶植物，例如稻壳。在一些实施方案中，将有机物质切碎和/或研磨以增强燃烧和产率。

在一些实施方案中，在被送入锅炉或熔炉114之前，有机物112可以相对未冲洗或未洗涤或用相对ph中性的溶液或工艺预冲洗。出于本公开的目的，这种有机物112被认为是“未处理的”有机物112。在一些实施方案中，ph相对中性预冲洗溶液或过程的ph可大于或等于6并且小于或等于8。在一些实施方案中，ph相对中性预冲洗溶液或过程的ph可大于或等于6.5并且小于或等于7.5。在一些实施方案中，ph相对中性预冲洗溶液或过程的ph可大于或等于6.7并且小于或等于7.2。换一种说法，在一些实施方案中，有机物112可以不使用ph小于或等于6或ph大于或等于8的预洗溶液或工艺处理。在一些实施方案中，有机物112可以不通过ph小于或等于6.5或ph大于或等于7.5的预洗溶液或工艺处理。在一些实施方案中，有机物112可以不通过ph小于或等于6.7或ph大于或等于7.2的预洗溶液或工艺处理。

在一些实施方案中，可以通过酸预处理对有机物112进行浸提，如：“从稻壳生产高纯度无定形二氧化硅”，bakar等人，procediachemistry19(2016)189-195。然而，具有酸、碱或其他化学添加剂的有机物112可能是昂贵且费时的，并且可能需要下游处理和费用以补偿由此类预处理引入的因素。来自不同来源的有机物112可以被不同地预处理。特别地，将不同类型的有机物112暴露于不同类型的冲洗剂或预处理，或使生长在不同类型土壤中的有机物112暴露于不同类型的冲洗剂或预处理可能具有一些下游益处。

在多种实施方案中，有机处理系统100将有机物112喂入锅炉或熔炉114进行燃烧，该燃烧为涡轮发电机116提供动力以向外部电网提供电力或用于内部工业用途。锅炉或熔炉114可以附加地或替代地用于产生用于内部工业用途的热量。动力产生系统可以优化用于产生能量或能量的燃烧温度，或者可以限制燃烧温度范围以促进某些形式的燃烧产物的保存。

在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于1000℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于850℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于750℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小725℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于700℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于695℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于690℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于680℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于675℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于650℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在等于或小于600℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在大于或等于600℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在大于或等于650℃。在一些实施方案中，燃烧过程的温度可以保持在大于或等于675℃。

在一些实施方案中，燃烧过程在等于或低于会导致大量硅白晶形成的温度下进行。在一些实施方案中，燃烧过程是在等于或低于导致形成或少于10％的二氧化硅冰晶石的温度下进行的。在一些实施方案中，燃烧过程在等于或低于导致形成或少于5％的二氧化硅冰晶石的温度下进行。在一些实施方案中，在低于或等于2％的二氧化硅晶硅钙石形成温度下进行燃烧过程。在一些实施方案中，燃烧过程在等于或低于导致形成或小于1％的二氧化硅晶硅钙石的温度下进行。在一些实施方案中，燃烧过程在等于或低于导致形成或少于0.5％的二氧化硅冰晶石的温度下进行。

在一些实施方案中，燃烧过程比在较高温度下进行等效燃烧过程所需的时间更长。如前所述，在任何显着的时间段内，高于约700℃的温度都更有可能产生晶硅铝石。因此，在低于700℃的温度下需要更长的持续时间，以便在较低的温度下燃烧更多的有机物质。

参考图1-3，灰分122，例如稻壳灰分，可以外部或内部存储在仓库，垃圾箱或其他容器中，或者可以将灰分122从发电系统110直接或间接地输送到灰处理系统120。例如，干式输送机可以将灰分122(或灰分122可以与流体混合并泵送)从电力生产系统110输送到灰分处理系统120。灰分处理系统120可以替代地或另外地从场外设施接收灰分122。

在一些实施方案中，灰分122可以用酸、碱或其他化学添加剂处理。这些治疗可以提供一些下游益处。然而，这种处理通常不是成本有效的，并且需要下游处理以去除酸、碱或其他化学添加剂。

在一些实施方案中，如下所述，在将灰分122与清洁水123接触的步骤210之前，可以不洗涤灰分122或用酸、碱或其他化学添加剂对其进行处理。为了本公开的目的，这种灰分122被认为是“未处理的”灰分122。例如，在一些实施方案中，可以通过ph小于或等于6或ph值大于或等于8的预洗涤溶液或方法对灰分122进行未处理。在一些实施方案中，灰分122可以不通过ph值小于或等于6.5或ph值大于或等于7.5的预洗涤溶液或工艺处理。在一些实施方案中，灰分122可以不通过具有小于或等于6.7的ph或大于或等于7.2的ph的预洗涤溶液或工艺来处理。

在一些实施方案中，从灰分122中提取无定形二氧化硅可以从步骤210开始，该步骤是通过使用灰分冲洗系统124使灰分122与清洁水123接触。清洁水123可以由水源312提供，水源312可以在场外纯化，或可由清洁水系统314处理并输送到清洁水储存器310，该清洁水储存器310可以是水箱、容器或其他类型的容器。

在一些实施方案中，清洁水123可直接从井、泉水、河流、含水层、水库、填海厂、脱盐厂或其他水源312获得。可替代地或另外地，清洁水123可包括来自市政当局或其他政府实体的经处理或未经处理的水。取决于从这些水源312获得的清洁水的质量，取决于清洁水123的预期用途和产品的预期质量，清洁水123可以或可以不从其在水质变酸312处的状态进一步净化。例如，如果采用多次清洁(或循环)，则可以使用纯度较低的清洁水条件(例如直接来自水源或处于此处所公开的水源和最纯水条件之间的任何纯度条件下)对于最初的清洁通道或早期的清洁通道，而可以将更多(或大多数)纯清洁水条件用于一个或多个以后的或最终的清洁通道。

在一些实施方案中，清洁水123可以是在水净化系统314处的一种或多种水净化过程的产物，包括碳过滤、电容去离子、蒸馏、电去离子、微滤、反渗透、超滤或紫外线氧化中的一种或多种。

通常，清洁水123具有比灰分122低的金属杂质百分比，具有相对中性的ph(考虑到吸收的co2)，并且总有机含量(toc)等于约小于10ppm。

在一些实施方案中，ph相对中性干清洁水123的ph可大于或等于6并且小于或等于8。在一些实施方案中，ph相对中性干清洁水123的ph可大于或等于6.5并且小于或等于7.5。在一些实施方案中，ph相对中性干清洁水123的ph可大于或等于6.7并且小于或等于7.2。换一种说法，在一些实施方案中，灰分122可以不使用ph小于或等于6或ph大于或等于8的清洁溶液或工艺处理。在一些实施方案中，灰分122可以不使用ph小于或等于6.5或ph大于或等于7.5的清洁溶液或工艺处理。在一些实施方案中，灰分122可以不使用ph小于或等于6.7或ph大于或等于7.2的清洁溶液或方法处理。

在一些实施方案中，清洁水123具有小于或等于：10ppm的氯离子、5ppm的钙、5ppm的硫酸根离子、7.5ppm的铝、5ppm的铁和1ppm的钛。在一些实施方案中，清洁水123具有小于或等于：1ppm氯离子、0.5ppm钙、0.5ppm硫酸根离子、0.75ppm铝、0.5ppm铁和0.1ppm钛。在一些实施方案中，清洁水123具有小于或等于：100ppb氯离子、50ppb钙、50ppb硫酸根离子、75ppb铝、50ppb铁和10ppb钛。

在一些实施方案中，干清洁水123满足pharmacopiausp的最低标准：电阻率>0.77，电导率<1.3和toc<500。在一些实施方案中，干清洁水123满足ncclsii型的最低标准：电阻率>1，电导率<1和toc<200。在一些实施方案中，干清洁水123满足astm(d1193-91)iii型的最低标准：电阻率>0.05，电导率<0.25和toc<200。

灰分冲洗系统124可以采用任何类型的冲洗、洗涤和/或混合设备。灰分冲洗系统124可以简单地像高压清洗机那样简单，该高压清洗机将清洁水123对准输送机上的灰分122，该输送机例如是带有筛网的带式过滤器(将是分离系统130的一部分)。水流的方向可以是任何角度，例如垂直于带式过滤器，或与水带过滤器的主要运行方向相反的任何流动角度，例如垂直于行进方向。

可替代地，接触步骤210可以在开放或封闭的容器或腔室中执行。可以摇动或旋转这种腔室或容器，或者可以为这种腔室配备内部混合设备，例如桨式搅拌器、搅拌器、搅拌棒或其他机械搅拌装置。在一些实施方案中，灰分冲洗系统124可包括超声处理设备，作为接触步骤210的一部分或作为分立的系统或过程。

接触步骤210可以采用单次清洁水123或多次通过的清洁水123。例如，在一些实施方案中，采用至少三遍。在一些实施方案中，采用至少五遍。在一些实施方案中，通过的次数可以基于离开冲洗的灰分分离系统130的冲洗的灰分的期望特性，冲洗的灰分分离系统130执行从污染的冲洗水中分离冲洗的灰分的步骤220。

在一些实施方案中，灰分122被冲洗(继续冲洗)直到冲洗的灰分获得小于或等于期望值的电导率。电导率可以很好地指示冲洗后的灰分中氯化物或其他污染物的含量。在一些实施方案中，从50克(ml)的di清洁水123中的10克(g)的经冲洗的灰分的干重测量，经冲洗的灰分的期望的电导率小于或等于250微西门子(μs)。在一些实施方案中，从50克di清洁水123中的10克冲洗的灰分的干重中测得，冲洗的灰分的所需电导率小于或等于150μs。在一些实施方案中，从50gdi清洁水123中的10g冲洗的灰分的干重中测得，冲洗的灰分的期望电导率小于或等于125μs。在一些实施方案中，从50mldi清洁水123中的10g冲洗的灰分的干重中测得，冲洗的灰分的期望电导率小于或等于100μs。在一些实施方案中，从50mldi清洁水123中的10g冲洗的灰分的干重中测得，冲洗的灰分的期望电导率小于或等于90μs。

在一些实施方案中，冲洗灰分122(继续冲洗)，直到被污染的冲洗水的电导率小于或等于所需值。在一些实施方案中，污染的冲洗水的理想电导率小于或等于250微西门子(μs)。在一些实施方案中，污染的冲洗水的理想电导率小于或等于150μs。在一些实施方案中，污染的冲洗水的理想电导率小于或等于125μs。在一些实施方案中，污染的冲洗水的理想电导率小于或等于100μs。在一些实施方案中，污染的冲洗水的理想电导率小于或等于90μs。

替代地，接触步骤210可以采用连续的清洁水123，并且可以仅采用单程。例如，接触步骤210可以采用逆流冲洗过程。在这样的逆流过程中，灰分122沿第一方向运动，并且至少一些清洁水123沿与第一方向相反或横向的第二方向被引入。在一些实施方案中，可以将灰分122引入容器的顶部，而将水引入容器的底部。在一些实施方案中，容器可以是管道，例如垂直管道或倾斜管道。接触步骤210的参数和灰分冲洗系统124的组件的参数(与冲洗分离步骤220的参数和冲洗的灰分分离系统130的部件配合)可适于获得等于或低于所需电导率的冲洗的灰分。例如，管或其他容器的长度和直径，管的斜率，水的体积，力和/或热量以及筛子的孔径和表面积可以与灰分122的量和密度相协调。

在一些实施方案中，接触步骤210使用每千克(kg)灰分122最小2升(l)的干清洁水123。在一些实施方案中，接触步骤210使用最小5l/kg的灰分122。在一些实施方案中，接触步骤210使用最小7l/kg的灰分122。在一些实施方案中，接触步骤210使用7.5-15l/kg的灰分122。在一些实施方案中，接触步骤210使用小于50升干清洁水123/千克的灰分122。在一些实施方案中，接触步骤210使用小于25l/kg的灰分122。在一些实施方案中，接触步骤210使用小于15l/kg的灰分122。在一些实施方案中，接触步骤210使用小于10l/kg的灰分122。这些值指定每千克所使用的灰分122的清洁水123的总量，与通过次数无关。然而，在一些实施方案中，由这些值指示的每千克灰分122的清洁水123的量可以单次使用或多次使用。

在一些实施方案中，灰分冲洗系统124或或引入的清洁水123被加热到(和/或保持在)大于或等于15℃的冲洗温度。冲洗温度可以大于或等于20℃。冲洗温度可以大于或等于25℃。冲洗温度可以大于或等于30℃。冲洗温度可以大于或等于50℃。冲洗温度可以大于或等于75℃。冲洗温度可以大于或等于90℃。冲洗温度可以大于或等于95℃。冲洗温度可以小于或等于200℃。冲洗温度可以小于或等于150℃。冲洗温度可以小于或等于150℃。冲洗温度可以小于或等于100℃。冲洗温度可以小于或等于75℃。冲洗温度可以小于或等于50℃。冲洗温度可以小于或等于40℃。冲洗温度可以小于或等于35℃。冲洗温度可以在这些温度终点的范围的任何组合中。例如，冲洗温度可以大于或等于15℃并且小于或等于75℃，或大于或等于15℃并且小于或等于50℃。在一些实施方案中，冲洗温度可以大于或等于25℃并且小于或等于75℃，或大于或等于25℃并且小于或等于50℃。在一些实施方案中，低于沸腾的较温暖的温度是优选的。技术人员将理解，清洁水123可以作为蒸汽存在，但是蒸汽的使用可能会使用与用于液态清洁水123不同的设备和注意事项。

在一些实施方案中，将清洁水123加热到期望冲洗温度的几度以内。清洁水123可以通过燃烧或其他能源直接加热，或者清洁水123可以通过热交换系统316加热。例如，清洁水123可以直接或间接地从锅炉114或与热反应堆产品进行热交换来获取热量，稍后将对此进行描述。在一些实施方案中，清洁水123可以在热交换器中被加热多达70℃，例如从大约℃到超过90℃。

灰分冲洗系统124可以采用升高的压力来使清洁水123穿过灰分122和/或经过冲洗的灰分分离系统130。在一些实施方案中，以大于或等于1barg的压力供应清洁水。。在一些实施方案中，以大于或等于2巴的压力供应清洁水。在一些实施方案中，以大于或等于3巴的压力供应清洁水。在一些实施方案中，以大于或等于4巴的压力供应清洁水。在一些实施方案中，以小于或等于4巴的压力供应清洁水。

在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可与灰分冲洗系统124集成并形成灰分冲洗系统124的一部分。例如，冲洗和分离可在具有过滤器的搅拌槽中进行。在一些实施方案中，用于后续步骤的反应器140可以与冲洗的灰分分离系统130和/或灰分冲洗系统124集成并形成冲洗的灰分分离系统130和/或灰分冲洗系统124的一部分。例如，冲洗和分离可以在反应器140中进行。

在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130与灰分冲洗系统124不同和/或在空间上分离。在一些实施方案中，灰分冲洗系统124通过输送机或其他输送机构供给冲洗的灰分分离系统130，该系统执行步骤220将冲洗的灰分从污染的冲洗水中分离。

在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可以包括过滤器、离心式过滤器或工业规模带式过滤器中的一种或多种。

在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可能会保留大于1微米的固体。在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可以保留大于2微米的固体。在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可以保留大于5微米的固体。在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可以保留大于10微米的固体。

在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可能会丢弃小于10微米的固体。在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可能会丢弃小于5微米的固体。在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可能会丢弃小于2微米的固体。在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可能会丢弃小于1微米的固体。

在一些实施方案中，可以选择保留固体的大小，以牺牲一些硅酸盐来丢弃细粉灰与氯化物和硫酸盐。例如，在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可以保留大于或等于300微米的固体或丢弃小于或等于300微米的固体。在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可以保留大于或等于200微米的固体或丢弃小于或等于200微米的固体。在一些实施方案中，冲洗的灰分分离系统130可以保留大于或等于100微米的固体或丢弃小于或等于100微米的固体。

当减少细颗粒过滤时，可以增加通过过滤器的流量，并且可以减少更换过滤器的频率。当选定的过滤器等级允许细小灰分(例如小于300微米)通过时，含硅酸盐的灰分损失可能高达10％。在这样的实施方案中，含有这种细灰颗粒(和杂质)的被污染的冲洗水可以通过次级冲洗的灰分分离系统(未示出)。在一些实施方案中，次级冲洗的灰分分离系统采用在初级冲洗的灰分分离系统130与冲洗的灰分储库130或反应器140之间的路径(未示出)，该路径不同于初级冲洗的灰分分离系统130与冲洗的灰分储库130或反应器140之间的初级路径132。如果初级冲洗的灰分分离系统130允许细灰流过，则先前提及的较小的固体保留和丢弃值可以应用于次级冲洗的灰分分离系统。

不管被污染的冲洗水是否包含前面提到的细灰分颗粒，被污染的冲洗水都包含氯化物、硫酸盐和其他水溶性污染物。这些污染物还可包括金属杂质，例如钙、铁、锰、镁、钾和钠中的至少一种。污染的冲洗水可以被引导至水净化系统314以去除这些污染物，这些污染物可以被收集用于分离或者可以被丢弃。在一些实施方案中，来自清洁水123的稍后或最终通过灰分冲洗系统124的轻度污染的冲洗水可以绕过水净化系统314，或者可以进行最小限度的净化，然后这种轻度污染的冲洗水可重新用于新一批灰分122的首次清洁或早期清洁。高度污染的冲洗水或用于清洁或冲洗水净化系统314的水可作为废水318引至废水处理系统(未显示)。

可以理解的是，水净化系统314的某些组件可能受到包含硅酸盐的用过的水的不利影响。可以在将这种用过的水送往水净化系统314的较敏感的部件之前进行预处理，以降低硅酸盐的浓度，或将此类用过的水分流到不需要消除硅酸盐和/或不需要最高纯度的应用中，或者可将此类水作为废水318进行处理。

在一些实施方案中，轻度污染的冲洗水比初始清洁水123含有少于25％的杂质。在一些实施方案中，轻度污染的冲洗水比初始清洁水123含有少于15％的杂质。在一些实施方案中，轻度污染的冲洗水比初始清洁水123含有少于10％的杂质。在一些实施方案中，轻度污染的冲洗水比初始清洁水123含有少于5％的杂质。

在一些实施方案中，示例性污染的冲洗水可以包含大于或等于1240mg/l的氯化物、464mg/l硫酸盐、152mg/l碳酸氢盐、9mg/l碳酸盐、0.2mg/l氟化物、17mg/l溴、80.2mg/l二氧化硅、1mg/l硼、0.12mg/l钡、12mg/l钙、470mg/l钾、16mg/l镁、78mg/l钠、0.55mg/l铁、0.13mg/l铵、0.32mg/l硝酸盐、250mg/l磷酸盐和1mg/l游离二氧化碳。

在一些实施方案中，冲洗产物以含水量大于或等于70％的湿饼或泥浆离开冲洗分离系统130。在一些实施方案中，冲洗产物包含按重量计大于或等于80％的水。在一些实施方案中，冲洗产物包含按重量计大于或等于90％的水。在一些实施方案中，冲洗产物包含按重量计大于或等于92％的水。在一些实施方案中，冲洗产物包含按重量计小于或等于25％的冲洗的灰分。在一些实施方案中，冲洗产物包含按重量计小于或等于15％的冲洗的灰分。在一些实施方案中，冲洗产物包含按重量计小于或等于10％的冲洗的灰分。在一些实施方案中，冲洗产物包含按重量计小于或等于8％的冲洗的灰分。

冲洗产物包括冲洗的灰分(包括无定形二氧化硅)、不溶的固体和不溶性污染物，例如微溶盐。

冲洗产物可以被输送、泵送或以其他方式运输到冲洗的灰分储库320，或者冲洗产物可以直接发送到反应器140。冲洗产物可以在冲洗的灰分储库320处或在到达其之前被稀释或浓缩。例如，冲洗的灰分储库320可以用作蒸发器以减少冲洗产物中的水含量。

在一些实施方案中，冲洗的灰分储库320的内容物被持续搅拌或以其他方式持续搅拌。在一些实施方案中，冲洗的灰分储库320的内容物被连续搅拌或以其他方式连续搅拌。

在一些实施方案中，冲洗的灰分储库320的内容物的温度可以不受控制并且被允许处于(或朝着)环境温度移动。然而，尽管不将灰处理过程200结合到用于冲洗产物的存储的特定温度，但是可以控制冲洗的灰分储库320的温度。灰分处理工艺200可以通过维持或提高离开冲洗的灰分分离系统系统130的冲洗产物的温度(例如冲洗水温度)来节省一些成本。例如，将冲洗产物保持在高于环境温度的温度下温度可以促进搅拌或其他形式的搅拌，从而节省搅拌设备的成本或节省搅拌的能量成本。另外，因为在随后的反应步骤中将冲洗的灰分产物加热，所以与从环境温度重新加热冲洗的灰分产物相比，通过维持升高的温度可以获得一些热成本收益。

在一些实施方案中，冲洗的灰分储库320的内容物(稀释、浓缩或原样冲洗的产物)可以保持在高于冻结的温度下。在一些实施方案中，如果施加任何热量，则冲洗的灰分储库320的内容物可以保持在大于或等于40℃的温度下。在其他实施方案中，冲洗的灰分储库320的内容物保持在大于或等于60℃、大于或等于75℃、大于或等于85℃或大于或等于90℃的温度下。在一些实施方案中，冲洗的灰分储库320的内容物可以保持在小于或等于150℃、小于或等于125℃或小于或等于100℃的温度下。在一些实施方案中，冲洗的灰分储库320的内容物保持在低于或等于冲洗产物的沸点的温度下。

在一些实施方案中，将预定量的冲洗产物(稀释、浓缩或原样)和预定量的氧化钠(na2o)装载到反应室或反应器140中。反应器140可包括间歇反应器、连续搅拌釜反应器(cstr)、活塞流反应器(pfr)或连续管式反应器(ctr)或活塞流反应器(pfr)、半间歇反应器、滴流床反应器或微型反应器中的一个或多个。在一些实施方案中，反应器140可以用作灰分冲洗系统124的容器和/或还可以起到冲洗的灰分储库320的全部功能。反应器140可以包括可以密封和加热的反应室。在一些实施方案中，使用2英寸厚的不锈钢反应容器。

氧化钠可以从氧化钠源142泵送、输送或以其他方式运输。氧化钠可以是固体形式或可以在水溶液或某种其他溶剂的溶液中。例如，氧化钠可以氢氧化钠的形式提供。可以调节冲洗的灰分和/或氧化钠的浓度，以为反应提供所需的相对浓度，以使冲洗的灰分中的无定形二氧化硅转化为硅酸钠。反应可以表示为以下方程式：

在一些实施方案中，氧化钠的添加量取决于二氧化硅的添加量。对于这样的实施方案，灰分122中二氧化硅的重量百分比(或干重)是有用的信息。在一些实施方案中，添加足够的氧化钠以提供具有高于目标比率r的反应后比率r的硅酸盐。(可以在最终调节步骤中通过添加氢氧化钠来调节目标比率r)。在一些实施方案中，为该反应添加的过量氧化钠小于或等于10重量％。在一些实施方案中，为该反应加入的过量氧化钠小于或等于5重量％。在一些实施方案中，加入的过量氧化钠小于或等于2重量％。在一些实施方案中，加入的过量氧化钠小于或等于1重量％。在一些实施方案中，添加的过量氧化钠小于或等于0.5重量％。在一些实施方案中，添加的过量氧化钠小于或等于0.1重量％。

在一些实施方案中，加入的过量氧化钠大于或等于0.1重量％。在一些实施方案中，加入的过量氧化钠大于或等于0.5重量％。在一些实施方案中，加入的过量氧化钠大于或等于1重量％。在一些实施方案中，加入的过量氧化钠大于或等于2重量％。在一些实施方案中，为该反应加入的过量氧化钠大于或等于5重量％。在一些实施方案中，为反应添加的过量氧化钠大于或等于10重量％。

在一些实施方案中，小规模的分批反应仅使用2.5公斤可燃有机物，例如稻壳灰分。在一些实施方案中，小批量反应使用少至0.1kg的燃烧的有机材料，例如稻壳灰分。

在一些实施方案中，分批反应使用大于或等于3kg的燃烧有机物质，例如稻壳灰分。在一些实施方案中，间歇反应利用大于或等于10kg的燃烧的有机材料，例如稻壳灰分。在一些实施方案中，间歇反应利用大于或等于20kg的燃烧的有机材料，例如稻壳灰分。在一些实施方案中，间歇反应利用大于或等于30kg的燃烧的有机材料，例如稻壳灰分。在一些实施方案中，间歇反应利用大于或等于500kg的燃烧的有机材料，例如稻壳灰分。在一些实施方案中，间歇反应利用大于或等于2,000kg的燃烧的有机材料，例如稻壳灰分。在一些实施方案中，间歇反应利用大于或等于2,500kg的燃烧的有机材料，例如稻壳灰分。

同样，在一些实施方案中，小批量系统可能使用容量低至50升的反应器140。在一些实施方案中，分批系统可以使用容量大于50升的反应器140。在一些实施方案中，分批系统可以使用容量大于或等于25,000升的反应器140。在一些实施方案中，分批系统可以使用容量大于或等于30,000升的反应器140。

密封反应器140，然后加热，以将冲洗的灰分中的固态无定形二氧化硅转化为硅酸钠，如工艺步骤230所示。在一些实施方案中，将反应器140或反应物加热到这样的反应温度，该反应温度大于或等于90℃。在一些实施方案中，反应温度大于或等于100℃。在一些实施方案中，反应温度大于或等于120℃。在一些实施方案中，反应温度大于或等于150℃。在一些实施方案中，反应温度大于或等于160℃。在一些实施方案中，将反应器140或反应物加热到这样的反应温度，该反应温度小于或等于200℃。在一些实施方案中，反应温度小于或等于175℃。在一些实施方案中，将反应器140或反应物加热到这样的反应温度，该反应温度大于或等于90℃并且小于或等于200℃。在一些实施方案中，反应温度大于或等于120℃并且小于或等于175℃。在一些实施方案中，反应温度大于或等于120℃并且小于或等于160℃。在一些实施方案中，反应温度大于或等于150℃并且小于或等于160℃。

将会认识到，较高的温度可以提供更大的向硅酸钠的转化，从而有助于缩短批处理时间。可以通过采用更高的压力来达到更高的温度。然而，人们将会意识到，利用较高的温度往往会增加成本。虽然可以使用较低的温度(例如低于100℃)，但此类处理可能需要较长的批处理时间，这可能会对生产量产生不利影响。然而，如果灰分122相对于加热成本而言是丰富且廉价的，则可以在较低的温度下用过量的灰分122进行反应。

在一些实施方案中，使反应器140的内部反应压力大于100,000帕斯卡(1bar)。在一些实施方案中，使反应器140的内部反应压力大于或等于120,000帕斯卡(1.2bar)(压力＝1bar，在t<100c)。在一些实施方案中，所述反应压力大于或等于200,000帕斯卡(2bars)。在一些实施方案中，所述反应压力大于或等于300,000帕斯卡(3bars)。在一些实施方案中，所述反应压力大于或等于400,000帕斯卡(4bars)。在一些实施方案中，所述反应压力大于或等于500,000帕斯卡(5bars)。在一些实施方案中，所述反应压力大于或等于700,000帕斯卡(7bars)。在一些实施方案中，使反应器140达到内部反应压力，该内部反应压力小于或等于700,000帕斯卡。在一些实施方案中，使反应器140的内部反应压力大于120,000帕斯卡并且小于或等于500,000帕斯卡。在一些实施方案中，使反应器140的内部反应压力大于150,000帕斯卡(1.5bars)并且小于或等于300,000帕斯卡。

在一些实施方案中，反应器140内的反应温度和/或反应压力保持大于或等于1小时。在一些实施方案中，保持反应温度和/或反应压力或大于或等于1.5小时。在一些实施方案中，保持反应温度和/或反应压力或大于或等于3小时。在一些实施方案中，保持反应温度和/或反应压力或小于或等于2小时。

在一些实施方案中，确定反应参数以提供无定形二氧化硅到硅酸钠的反应器转化率大于或等于75％。在一些实施方案中，确定反应参数以提供大于或等于80％的反应器转化效率。在一些实施方案中，确定反应参数以提供大于或等于82％的反应器转化效率。在一些实施方案中，确定反应参数以提供大于或等于85％的反应器转化效率。在一些实施方案中，确定反应参数以提供大于或等于88％的反应器转化效率。在一些实施方案中，建立反应参数以提供大于或等于90％的反应器转化效率。

在许多实施方案中，可以采用电加热方式来加热反应器140的内容物，特别是对于较小的批量而言。将会意识到，可以采用蒸汽来加热反应器140的内容物，特别是对于较大的批量。

在反应保持期望的时间段之后，在从反应器140中除去反应混合物(也称为反应产物)之前，可以允许反应器140及其后反应混合物冷却和/或降低反应器140中的压力。

在一些实施方案中，将反应器140和/或其后反应混合物主动冷却，或在环境条件下冷却至小于或等于150℃的温度。在一些实施方案中，将反应器140和/或其后反应混合物冷却至小于或等于125℃的温度。在一些实施方案中，将反应器140和/或其后反应混合物冷却至小于或等于100℃的温度。在一些实施方案中，将反应器140和/或其后反应混合物冷却至小于或等于90℃的温度。在一些实施方案中，将反应器140和/或其后反应混合物冷却至大于或等于50℃的温度。在一些实施方案中，将反应器140和/或其后反应混合物冷却至小于或等于60℃的温度。在一些实施方案中，将反应器140和/或其后反应混合物冷却至小于或等于75℃的温度。在一些实施方案中，将反应器140和/或其后反应混合物冷却至小于或等于85℃的温度。在一些实施方案中，将反应器140和/或其后反应混合物冷却至小于或等于90℃的温度。

在一些实施方案中，可以通过减少或切断向反应器140的热量并等待直到反应混合物或反应器140达到期望的较低温度来降低期望的反应后温度。在一些实施方案中，可以通过主动冷却反应混合物或反应器140达到所需的后反应温度。在一些实施方案中，可以通过降低反应器140中的压力以达到期望的较低温度来达到期望的反应后温度。

在一些实施方案中，使反应器140达到小于或等于150,000帕斯卡的内部反应后压力。在一些实施方案中，使反应器140达到小于或等于120,000帕斯卡的内部反应后压力。在一些实施方案中，使反应器140达到等于或大于100,000帕斯卡的内部反应后压力。

或者，可以利用在反应器140内累积的所有压力中的一些来推动反应后混合物通过热交换器316到达反应后混合物存储器322或反应混合物分离系统146。通过适当使用阀门可以将压力降低到可用压力。可以通过交换或主动冷却或环境冷却来减少任何多余的热量。例如，热交换系统316可将反应后混合物的温度从反应温度降低至约50℃。可以采用现成的热交换系统。

反应后混合物可以在送入反应混合物分离系统146之前被泵送、运输或以其他方式运输到反应后混合物存储器322中。反应后混合物存储器322可以是罐、容器或其他类型的容器。在一些实施方案中，反应后混合物储存器322的内容物可以被持续搅拌或以其他方式持续地搅拌。在一些实施方案中，反应后混合物储存器322的内容物可以连续搅拌或以其他方式连续搅拌。

在一些实施方案中，反应后混合物储存器322的内容物保持在低于或等于反应后混合物的沸点的温度下。在一些实施方案中，反应后混合物存储器322的内容物保持在大于或等于50℃的温度下。在一些实施方案中，反应后混合物存储器322的内容物保持在大于或等于60℃的温度。在一些实施方案中，反应后混合物存储器322的内容物保持在大于或等于75℃的温度。在一些实施方案中，反应后混合物存储器322的内容物保持在大于或等于85℃的温度。在一些实施方案中，反应后混合物储存器322的内容物保持在大于或等于90℃的温度。在一些实施方案中，反应后混合物存储器322的内容物保持在小于或等于150℃的温度下。在一些实施方案中，反应后混合物存储器322的内容物保持在小于或等于125℃的温度下。在一些实施方案中，反应后混合物存储器322的内容物保持在小于或等于100℃的温度下。

在一些实施方案中，反应后混合物可以被称为压力蒸煮的反应混合物。在一些实施方案中，反应后混合物包含液体硅酸钠、可溶污染物、不溶固体160以及可溶和不可溶污染物。不溶固体160可包括冲洗产物中存在的一些或全部不溶固体，以及在反应器140中加热步骤230期间产生或释放的不同化合物。

在一些实施方案中，不溶性固体包括不溶性有机分子、未反应的二氧化硅和/或不溶性污染物。在一些实施方案中，不溶性污染物包括微溶盐，如氢氧化钙(ca(oh)2)、氧化镁(mgo)和/或氧化铁(fe2o3,fe3o4)。在一些实施方案中，可溶性污染物包括可溶性有机分子，可溶性盐和离子物质，以及微溶盐，例如上面列出的那些。在一些实施方案中，可溶性有机分子包括可溶性木质素。在一些实施方案中，可溶性有机分子包括5-羟甲基糠醛(hmf)。在一些实施方案中，可溶性盐和离子物质包括低含量的氯化物、硫酸盐和/或金属杂质、例如钙、铁、锰、镁、钾和钠中的至少一种。

可以将不溶性固体160运输或以其他方式运输到用于废物处置或用于其他工业过程的存储。在美国专利no.6,375,735和agritecinc.的其他专利中公开了一些利用反应后碳饼的工业方法，尽管由于agritec，inc.的反应条件不同，碳饼将包含不同的百分比和组成。

如前所述，反应后混合物可以在进料到反应混合物分离系统146(也称为反应后分离系统146)之前被存储在反应后混合物存储器322中。在许多实施方案中，在工艺步骤240中，反应混合物分离系统146通常从不溶固体160和不溶性污染物中分离出初步的硅酸钠溶液150，其包括反应后混合物的可溶组分。在一些实施方案中，反应混合物分离系统146可以包括第一反应后过滤介质和/或收集通常以“碳饼”形式的不溶性固体的机械装置。

在一些实施方案中，机械过滤装置利用离心力将固体与液体分离。在一些实施方案中，机械过滤装置采用其他类型的机械分离器，例如倾析器系统。在一些实施方案中，反应混合物分离系统146使用压滤机或压力过滤器。在一些实施方案中，第一反应后过滤介质(可以与压滤机或压滤机结合使用)采用筛网或织物网。

初始碳饼可能包含大量的可溶性硅酸钠。在一些实施方案中，初始碳饼中硅酸钠溶液的固体含量大于或等于25％。在一些实施方案中，初始碳饼中硅酸钠溶液的固体含量大于或等于30％。在一些实施方案中，初始碳饼中硅酸钠溶液的固体含量大于或等于35％。在一些实施方案中，初始碳饼的固形物含量相对于硅酸钠溶液大于或等于39％。

在一些实施方案中，最初的滤饼可以用水冲洗以捕获更多的硅酸钠溶液。水优选是如前所述的清洁水123，其可以在如前所述的清洁水温度范围内提供，尽管可以替代地使用蒸汽。

在一些实施方案中，冲洗的碳饼包含相对于硅酸钠大于或等于35％的固体。在一些实施方案中，冲洗的碳饼含有大于或等于硅酸钠的39％的固体。在一些实施方案中，冲洗的碳饼包含大于或等于硅酸钠的40％的固体。在一些实施方案中，冲洗的碳饼含有大于或等于硅酸钠的45％的固体。在一些实施方案中，冲洗的碳饼包含相对于硅酸钠大于或等于50％的固体。在一些实施方案中，冲洗的碳饼含有大于或等于硅酸钠的60％的固体。在一些实施方案中，冲洗的碳饼包含大于或等于硅酸钠的70％的固体。在一些实施方案中，冲洗的碳饼包含大于或等于硅酸钠的80％的固体。在一些实施方案中，冲洗的碳饼含有大于或等于硅酸钠的90％的固体。

在一些实施方案中，第一反应后过滤介质的孔径小于或等于2微米。在一些实施方案中，第一反应后过滤介质的孔径小于或等于1微米。在一些实施方案中，第一反应后过滤介质的孔径小于或等于0.5微米。在一些实施方案中，第一反应后过滤介质的孔径小于或等于0.1微米。

在一些实施方案中，反应混合物分离系统146在第一反应后过滤介质上采用大于20,000帕斯卡的压差，以将初步硅酸钠溶液150与至少一些不溶性固体160分离。在一些实施方案中，反应混合物分离系统146使用大于35,000帕斯卡的压差将初步硅酸钠溶液150与至少一些不溶性固体160分离。在一些实施方案中，反应混合物分离系统146采用大于50,000帕斯卡的压力差，以将初步硅酸钠溶液150与至少一些不溶性固体160分离。在一些实施方案中，反应混合物分离系统146采用大于75,000帕斯卡的压力差将初步硅酸钠溶液150与至少一些不溶性固体160分离。在一些实施方案中，反应混合物分离系统146采用大于100,000帕斯卡的压差以将初步硅酸钠溶液150与至少一些不溶性固体160分离。该压力可以通过如前所述从反应室间接提供，或通过现成的泵提供。

在一些实施方案中，反应后分离过程240在小于或等于175℃的温度下进行。在一些实施方案中，反应后分离过程40在小于或等于160℃的温度下进行。在一些实施方案中，反应后分离过程240在小于或等于125℃的温度下进行。在一些实施方案中，反应后分离过程240在小于或等于110℃的温度下进行。在一些实施方案中，反应后分离过程240在小于或等于100℃的温度下进行。在一些实施方案中，反应后分离过程240在大于或等于50℃的温度下进行。在一些实施方案中，反应后分离过程240在大于或等于75℃的温度下进行。在一些实施方案中，反应后分离过程240在大于或等于90℃的温度下进行。高于环境温度的温度倾向于降低反应后混合物的粘度，并倾向于促进固体与液体的分离。

在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可小于5％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可小于10％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可小于15％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可小于20％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可小于25％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可小于30％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可大于5％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可大于10％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可大于15％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可大于20％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可大于25％。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150的固体浓度可大于30％。

在一些实施方案中，在固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3的标准硅酸钠溶液中，大于或等于98％的不溶性固体160小于10微米。在一些实施方案中，在固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3的标准硅酸钠溶液中，大于或等于99％的不溶性固体160小于10微米。

在一些实施方案中，在固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3的标准硅酸钠溶液中，大于或等于98％的不溶性固体160小于5微米。在一些实施方案中，在固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3的标准硅酸钠溶液中，大于或等于99％的不溶性固体160小于5微米。

在一些实施方案中，在固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3的标准硅酸钠溶液中，大于或等于98％的不溶性固体160小于2微米。在一些实施方案中，在固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3的标准硅酸钠溶液中，大于或等于99％的不溶性固体160小于2微米。

在一些实施方案中，在固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3的标准硅酸钠溶液中，大于或等于98％的不溶性固体160小于1微米。在一些实施方案中，在固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3的标准硅酸钠溶液中，大于或等于99％的不溶性固体160小于1微米。

在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可具有最小尺寸大于或等于2微米的不溶性固体160的重量百分比，其中这种不溶性固体160百分比相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的0.005％，标准硅酸钠溶液的固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可具有最小尺寸大于或等于2微米的不溶性固体160的重量百分比，其中这种不溶性固体160百分比相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的0.001％，标准硅酸钠溶液的固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3。

在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可具有最小尺寸大于或等于1微米的不溶性固体160的重量百分比，其中这种不溶性固体160百分比相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的0.005％，标准硅酸钠溶液的固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可具有最小尺寸大于或等于1微米的不溶性固体160的重量百分比，其中这种不溶性固体160百分比相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的0.001％，标准硅酸钠溶液的固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3。

在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可具有最小尺寸大于或等于0.5微米的不溶性固体160的重量百分比，其中这种不溶性固体160百分比相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的0.005％，标准硅酸钠溶液的固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可具有最小尺寸大于或等于0.5微米的不溶性固体160的重量百分比，其中这种不溶性固体160百分比相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的0.001％，标准硅酸钠溶液的固体重量约为37％并且sio2与na2o重量比约为3.3。

可以将初步硅酸钠溶液150泵送、输送或以其他方式运输并存储在初步硅酸钠溶液存储装置330(初级溶液罐)中，直到需要进一步处理，或者可以将初步硅酸钠溶液150引导至用于生产目标低纯度工业级硅酸钠溶液170的系统组件或用于产生高纯度硅酸钠溶液190的纯化系统186(也称为有机分离系统186)，通过系统组件对高纯度硅酸钠溶液190进行进一步处理以得到目标高纯度高比例硅酸钠浓缩物180a或目标高纯度低比例硅酸钠浓缩物180b(通常为目标高纯度溶液180)。

在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液储存器330的内容物可以被持续搅拌或以其他方式持续地搅拌。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液储存器330的内容物可以连续搅拌或以其他方式连续搅拌。

在一些实施方案中，可以将初步硅酸钠溶液储存器330中的初步硅酸钠溶液150保持在低于或等于初步硅酸钠溶液150的沸点的温度下。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在大于或等于20℃。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在大于或等于30℃。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在大于或等于40℃。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在大于或等于50℃。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在大于或等于60℃。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在大于或等于75℃。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在大于或等于85℃。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在大于或等于90℃。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在小于或等于150℃。在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在小于或等于125℃在一些实施方案中，初步硅酸钠溶液150可以保持温度在小于或等于100℃。

可以将初步硅酸钠溶液150泵送、输送或以其他方式输送至有机分离系统186，该有机分离系统执行纯化或分离工艺步骤250，以从初步硅酸钠溶液150中分离可溶性污染物，以提供高纯度硅酸钠溶液190。

在一些实施方案中，有机分离系统186使用第二反应后过滤介质。在一些实施方案中，第二反应后过滤介质使用活性炭。在一些实施方案中，第二反应后过滤介质使用碳分子筛(cms)。在一些实施方案中，第二反应后过滤介质使用沸石。在一些实施方案中，有机分离系统186使用过氧化物处理。在一些实施方案中，所述过氧化物处理伴随紫外线处理。

在一些实施方案中，纯化过程250在小于或等于175℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在小于或等于160℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在小于或等于125℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在小于或等于110℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在小于或等于100℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在小于或等于90℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在小于或等于80℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在大于或等于35℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在大于或等于50℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在大于或等于65℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在大于或等于75℃的温度下进行。在一些实施方案中，纯化过程250在大于或等于90℃的温度下进行。

在一些实施方案中，纯化过程250利用重力将初步硅酸钠溶液150引导通过有机分离系统186，以提供高纯度硅酸钠溶液190。在一些实施方案中，纯化过程250在有机分离系统186中采用大于20,000帕斯卡的压差。在一些实施方案中，纯化过程250在有机分离系统186上采用大于35,000帕斯卡的压差。在某些实施方案中，纯化过程250在有机分离系统186上采用大于50,000帕斯卡的压差。在一些实施方案中，纯化过程250在有机分离系统186上采用大于75,000帕的压力差。在一些实施方案中，纯化过程250在有机分离系统186上采用大于100,000帕的压力差。是如前所述，可通过间接从反应室或现成的泵提供水。

在一些实施方案中，有机分离系统186从初步硅酸钠溶液150中除去至少一些可溶性木质素。在一些实施方案中，有机分离系统186从初步硅酸钠溶液150中除去至少一些5-羟甲基糠醛(hmf)。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190可涉及标准硅酸钠溶液来表征，该标准硅酸钠溶液中固体重量约为37％，并且sio2与na2o重量比r约为3.3。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约30ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约20ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约10ppm。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的比浊法浊度相当于小于标准硅酸钠溶液中的2个单位。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的比浊法浊度相当于小于标准硅酸钠溶液中的1.5个单位。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的250ppm，该标准硅酸钠溶液中固体含量约为37％，并且sio2与na2o重量比r约为3.3，并且其中高纯度硅酸钠溶液190的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约30ppm。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的225ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的200ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的175ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的150ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的100ppm。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的100ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的75ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的60ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的40ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的氯离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的25ppm。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的100ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的75ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的50ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的25ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的硫酸根离子浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的10ppm。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的钙浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的25ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的钙浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的15ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的钙浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的10ppm。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的镁浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的10ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的镁浓度相当于小于标准硅酸钠溶液中的5ppm。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的铝浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的50ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的铝浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的40ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的铝浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的25ppm。

在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的铁浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的25ppm。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190的铁浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的15ppm。

另一高纯度溶液参数可以是通过任何方法测量的颜色。在一个实施方案中，将诸如通过分光光度计来测量从黄色到橙色的波长范围内的光吸收。纯度水平可以通过低于预定的指定吸光度值的吸光度值来确定。或者，可以向玻璃烧杯中填充硅酸盐溶液，并将其放置在白色背景的前面，然后从光学角度将类似烧杯的外观填充清洁水，并放置在其旁边。

可以将高纯度硅酸钠溶液190泵送、输送或以其他方式运输到高纯度溶液存储器350中，直到需要进一步处理为止，或者可以将高纯度硅酸钠溶液190引导至用于回收水和调节目标高纯度硅酸钠溶液180浓度的系统组件。在一些实施方案中，高纯度溶液储存器350的内容物可以不断搅拌或以其他方式不断搅拌。在一些实施方案中，高纯度溶液储存器350的内容物可以被连续搅拌或以其他方式连续地搅拌。

在一些实施方案中，可以将高纯度溶液储存器350中的高纯度硅酸钠溶液190保持在低于或等于高纯度硅酸钠溶液190的沸点的温度下。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190可以保持温度在大于或等于50℃。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190可以保持温度在大于或等于60℃。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190可以保持温度在大于或等于75℃。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190可以保持温度在大于或等于85℃。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190可以保持温度在大于或等于90℃。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190可以保持温度在小于或等于150℃。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190可以保持温度在小于或等于125℃。在一些实施方案中，高纯度硅酸钠溶液190可以保持温度在小于或等于100℃。

可以将高纯度硅酸钠溶液190泵送至比例调节系统184，该比例调节系统184促进按高纯度硅酸钠溶液190的重量调节sio2:na2o的比率r。

比例调节系统184可与目标低纯度工业级解决方案170和目标高纯度级解决方案180的生产结合使用，所述目标低纯度工业级解决方案170和目标高纯度级解决方案180旨在用于高比例储库380a和/或低比例储库380b。在一些实施方案中，产物溶液储存器380的内容物可以被持续搅拌或以其他方式持续地搅拌。在一些实施方案中，产物溶液储存器380的内容物可以被连续搅拌或以其他方式连续地搅拌。

参考图3b，单独的比例调整系统184a和184b可以与相应的等级结合使用。根据特定的系统组件，可能要避免将高纯度的物流暴露于潜在的低纯度工业级物流中的污染物中。

比例调节系统184可以从供给反应器140的相同氢氧化钠源142或从不同源接收氢氧化钠。例如，如果在溶液中，则供给至比例调节系统184的氢氧化钠可以与供给至反应器140的氢氧化钠处于相同的浓度或等级，或者浓度或等级可以不同。通常，可以以隔膜级、膜级或半导体级获得氢氧化钠。可以根据最终产物的所需纯度选择用于反应或最终浓度调节的等级。

可以计算进料到比例调节系统184中的氢氧化钠的浓度和量，以便在浓缩系统182蒸发掉多余的水后，以所需的sio2:na2o重量比r和所需的固形物重量百分比生产工业级和高纯度级产品。在一些实施方案中，测量足够的氢氧化钠以提供所需的比率r，然后添加水以在水中产生2摩尔浓度的氢氧化钠，以添加到比例调节系统184中。应当注意，氢氧化钠和水可以分别添加到比例调节系统184中。还将注意到，氢氧化钠可以以水合物的形式添加，例如一水合物(naoh＝h2o)。

在一些实施方案中，比例调节系统184中的高纯度硅酸钠溶液190可以保持在低于或等于高纯度硅酸钠溶液190的沸点的温度下。在一些实施方案中，温度可以维持在大于或等于50℃。在一些实施方案中，温度可以维持在大于或等于60℃。在一些实施方案中，温度可以维持在大于或等于75℃。在一些实施方案中，温度可以维持在大于或等于85℃。在一些实施方案中，温度可以维持在大于或等于90℃。在一些实施方案中，温度可以保持在等于或小于150℃。在一些实施方案中，温度可以保持在等于或小于125℃。在一些实施方案中，温度可以保持在等于或小于100℃。

在一些实施方案中，高纯度溶液储存器350可以用作蒸发器以减少高纯度硅酸钠溶液190的水含量。可替代地，可以将高纯度硅酸钠溶液190从高纯度溶液储存器350输送到浓缩系统182(也称为蒸发器系统182)，其可用于调节固体重量百分比。浓缩系统182可以与目标低纯度工业级溶液170和目标高纯度溶液180两者的生产结合使用，或者分离的蒸发器系统182a和182b可以与相应的等级结合使用，例如结合替代实施方案，如图3b所示。

浓缩系统182可以是简单的蒸馏系统、锅炉、连续蒸发器系统、负压蒸发器、真空泵、降膜、薄膜或其他类型的浓缩系统182。

在一些实施方案中，浓缩系统182将高纯度硅酸钠溶液190的体积减少大于或等于10％。在一些实施方案中，浓缩系统182使高纯度硅酸钠溶液190的体积减少大于或等于15％。在一些实施方案中，浓缩系统182使高纯度硅酸钠溶液190的体积减少大于或等于20％。在一些实施方案中，浓缩系统182将高纯度硅酸钠溶液190的体积减少大于或等于25％。在一些实施方案中，浓缩系统182将高纯度硅酸钠溶液190的体积减少大于或等于30％。在一些实施方案中，浓缩系统182使高纯度硅酸钠溶液190的体积减少大于或等于33％。在一些实施方案中，浓缩系统182将高纯度硅酸钠溶液190的体积减少大于或等于35％。

在一些实施方案中，加热前工业级溶液以蒸发水，以获得干含量重量计浓度为30％至50％的硅酸钠。在一些实施方案中，加热前工业级溶液以蒸发水，以获得干含量重量计浓度为10％至30％的硅酸钠。

在一些实施方案中，加热高纯度硅酸钠溶液190以蒸发水，以干物质重量计获得浓度为30％至50％的硅酸钠。在一些实施方案中，加热高纯度硅酸钠溶液190以蒸发水，以干物质重量计获得浓度为10％至30％的硅酸钠。

将会意识到，比例调节和浓度调节的顺序可以颠倒，如图1b和3b所示。首先使用比例调节系统184的一个优点是，已经浓缩的高纯度硅酸钠溶液190将利用少得多的氢氧化钠来使其达到期望的目标溶液比率。

在一些实施方案中，浓缩系统182可以包括用于总比率调节和/或用于增量比率调节的比例调节系统的各方面。例如，用于蒸发的容器可以配备有用于采集样品的喷嘴或其他端口或入口和/或用于添加氢氧化钠的喷嘴或其他端口或入口。

如果在重新使用水之前需要进一步净化，则可以将通过浓缩系统182除去的水直接导入水净化系统314，或者在许多情况下，可以将水直接输送到灰分冲洗系统124中。

在一些实施方案中，浓缩系统182可以用作最终分离或纯化系统。备选地，可以将浓缩和/或比例调节的高纯度硅酸钠溶液190引导至最终分离或纯化系统360以进行最终过滤。在一些实施方案中，最终的分离或纯化系统360可以用于滤出大于0.05微米的颗粒。在一些实施方案中，最终分离或纯化系统360可以用于滤出0.05微米至5微米之间的颗粒。在一些实施方案中，最终分离或纯化系统360可以用于滤出大于0.1微米的颗粒。在一些实施方案中，最终的分离或纯化系统360可用于滤出0.1微米至1微米之间的颗粒。

参考图1b和图3b，在一些实施方案中，工业级溶液170不需要在工艺步骤250中进行有机分离或任何纯化，因此可以为低纯度级流和高纯度级流提供单独的设备。而且，取决于特定的系统组件，人们可能想要避免高纯度流暴露于低纯度流中的污染物。

为了提供低级工业级溶液170，可以将初步硅酸钠溶液150泵送、输送或以其他方式运输到蒸发系统182，以减少初步硅酸钠溶液150的水含量以提供工业前级溶液。

在减少水量之后，可以将工业级溶液泵送到浓度和比例调节系统184，该系统有助于调节溶液中sio2:na2o的重量比r，以及调节固体的重量百分比，从而以所需的比率r和所需的固体百分比提供工业级溶液170。将会意识到，比例调整和浓度调整的顺序可以颠倒，如图3b所示。

为了提供高纯度硅酸钠溶液190，可以将初步硅酸钠溶液150泵送、输送或以其他方式输送至有机分离系统186，该有机分离系统执行纯化或分离工艺步骤250，以从初步硅酸钠溶液150中分离可溶性污染物。

蒸发系统182b可以与蒸发系统182a相同，或者它们可以利用不同的设备、体积、温度范围、压力和/或每体积的处理时间。

在减少水的量之后，可以将高纯度硅酸钠溶液190泵送至比例调节系统184，这便于调节溶液中sio2:na2o的重量比r。

比例调整系统184可以与低纯度工业级溶液170和目标高纯度溶液180的生产结合使用，或单独的浓度和比例调节系统184a和184b可以与相应的等级结合使用。根据特定的系统组件，可能要避免将高纯度流暴露于工业级流中的污染物。比例调整系统184b可以与比例调整系统184a相同，或者它们可以利用不同的设备、体积、温度范围、压力和/或每体积的处理时间。如前所述，人们将意识到，比例调节和浓度调节的顺序可以颠倒，如图1b和3b所示。

在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180可涉及标准硅酸钠溶液来表征，该标准硅酸钠溶液中固体重量约为37％，并且sio2与na2o重量比r约为3.3。

在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约30ppm。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约20ppm。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约10ppm。

在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的比浊法浊度相当于小于标准硅酸钠溶液中的2个单位。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的比浊法浊度相当于小于标准硅酸钠溶液中的1.5个单位。

在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的sio2与na2o重量比r大于或等于1.8，其中目标高纯度硅酸钠溶液180的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的250ppm，该标准硅酸钠溶液中固体含量约为37％，并且sio2与na2o重量比r约为3.3，并且其中目标高纯度硅酸钠溶液180的总有机物含量相当于小于标准硅酸钠溶液中的约30ppm。

在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的225ppm。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的200ppm。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的175ppm。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的150ppm。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180的联合的氯离子和硫酸根离子浓度相当于小于或等于标准硅酸钠溶液中的100ppm。

在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180可被表征为具有与先前针对高纯度硅酸钠溶液190列出的纯度值相同或更好的纯度值。

在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180可显示硅酸盐的收率灰分122中无定形二氧化硅大于或等于75％。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180可显示硅酸盐的收率灰分122中无定形二氧化硅大于或等于80％。在一些实施方案中，在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180可显示硅酸盐的收率灰分122中无定形二氧化硅大于或等于82％。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180可显示硅酸盐的收率灰分122中无定形二氧化硅大于或等于85％。在一些实施方案中，目标高纯度硅酸钠溶液180可显示硅酸盐的收率灰分122中无定形二氧化硅大于或等于90％。

在一些实施方案中，高比例产物储库380a可用于存储比r大于或等于3.3的目标高纯度硅酸钠溶液180。在一些实施方案中，高比例产物储库380a可用于存储比r大于或等于3.5的目标高纯度硅酸钠溶液180。在一些实施方案中，高比例产物储库380a可用于存储比r大于或等于3.7的目标高纯度硅酸钠溶液180。在一些实施方案中，高比例产物储库380a可用于存储比r小于或等于3.7的目标高纯度硅酸钠溶液180。在一些实施方案中，高比例产物储库380a可用于存储比r小于或等于3.5的目标高纯度硅酸钠溶液180。

在一些实施方案中，低比例产物储库380b可用于存储比r小于或等于3.3的目标高纯度硅酸钠溶液180。在一些实施方案中，低比例产物储库380b可用于存储比r小于或等于2.2的目标高纯度硅酸钠溶液180。在一些实施方案中，低比例产物储库380b可用于存储比r小于或等于2.0的目标高纯度硅酸钠溶液180。

在一些实施方案中，高比例产物储库380a和低比例产物储库380b可用于存储浓度大于或等于25％的目标高纯度硅酸钠溶液180。在一些实施方案中，高比例产物储库380a和低比例产物储库380b可用于存储浓度大于或等于30％的目标高纯度硅酸钠溶液180。在一些实施方案中，高比例产物储库380a和低比例产物储库380b可用于存储浓度大于或等于35％的目标高纯度硅酸钠溶液180。在一些实施方案中，高比例产物储库380a和低比例产物储库380b可用于存储浓度大于或等于37％的目标高纯度硅酸钠溶液180。

一些客户可能更喜欢目标高纯度高比例硅酸钠溶液180，以获得每体积最多的硅酸盐，从而有可能降低材料成本和运输成本。其他客户可能更喜欢目标高纯度硅酸钠溶液180，其浓度(可能是纯度)要与现有工艺中使用的硅酸钠溶液一致。例如，某些工业用途的结构材料、粘合剂、粘合剂、催化剂、陶瓷、混凝土、耐腐蚀涂料、清洁剂、钻井液、工业清洁剂、油漆、个人护理产品以及废物处理和水处理可能令人满意，或首选目标高纯度低比例硅酸钠溶液180b。但是，微电子学的某些工业用途、食品和制药工业中的组件、催化剂和个人护理产品可能更喜欢目标高纯度高比例硅酸钠溶液180a。

前述内容是本发明的实施方案的说明，并且不应解释为对本发明的限制。尽管已经描述了一些特定的示例实施方案，但是本领域技术人员将容易理解，在不实质上背离本发明的新颖教导和优点的情况下，可以对所公开的示例性实施方案以及其他实施方案进行许多修改。

因此，所有这样的修改旨在被包括在如权利要求所限定的本发明的范围内。例如，技术人员将理解，可以将任何句子或段落的主题与其他或所有其他句子或段落的主题组合，除非这种组合是互斥的。

对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不脱离本发明的基本原理的情况下对上述实施方案的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应由以下权利要求书确定，其中包括与权利要求书等同的内容。