一種用廢硼泥濾渣制備五水偏硅的方法
【專利摘要】一種用廢硼泥濾渣制備五水偏硅的方法，包括如下步驟：將硼泥用蒸汽加熱到59～81度維持1～2小時，用離心機甩干，獲得濾餅硼泥；將濾餅硼泥與鹽酸以純質量比1∶1.62～2.04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，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以純質量比1∶1.53～1.95反應于密閉的第二反應器中，在加熱加壓和徐徐攪拌下，生成九水偏硅酸鈉水溶液，過濾，將濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液達到失去四個結晶水時排出來冷卻、結晶，獲得五水偏硅酸鈉晶體產品。本發明對硼泥廢料的再次污染廢料進行處理，既避免了二次污染，又創造了經濟效益。
【專利說明】
一種用廢硼泥濾渣制備五水偏硅的方法
技術領域
[0001]本發明涉及無機化工三廢治理和綜合利用的技術領域，特別是涉及一種用廢硼泥濾渣制備五水偏硅的方法。
【背景技術】
[0002]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* 1H2O),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，除生產輕質碳酸鎂和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。
[0003]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%和氧化錳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。
[0004]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、零水偏硅酸鈉、五水偏硅酸鈉和九水偏硅酸鈉。
【發明內容】
[0005]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。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種用廢硼泥濾渣制備五水偏硅的方法，包括如下步驟:
[0007]將硼泥用蒸汽加熱到59?81度，維持I?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；
[0008]將濾餅硼泥(氧化鎂計)與鹽酸以純質量比1: 1.62?2.04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；
[0009]將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質量比1: 1.53?1.95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；
[0010]將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液達到失去四個結晶水時排出來冷卻、結晶，獲得五水偏硅酸鈉晶體產品。
[0011]其化學反應式為:
[0012]Mg0+2HC1 = MgCl2+H20
[0013]Si02+Na2C03+5H20 = Na2S13.5H20+C02 f
[0014]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，將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液達到失去四個結晶水時排出來冷卻、結晶，獲得五水偏硅酸鈉晶體產品，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，獲得五水偏硅酸鈉，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。
【具體實施方式】
[0015]實施例1，本實施例所述的一種用廢硼泥濾渣制備五水偏硅的方法，包括如下步驟:
[0016]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59?81度，維持I?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；
[0017]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和少量的氯化錳，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；
[0018]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；
[0019]將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液達到失去四個結晶水時排出來冷卻、結晶，獲得348公斤五水偏硅酸鈉晶體產品。
[0020]實施例2，本實施例所述的一種用廢硼泥濾渣制備五水偏硅的方法，包括如下步驟:
[0021]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59?81度，維持I?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；
[0022]將濾餅硼泥(氧化鎂計)與鹽酸以純質量比1: 2.04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；
[0023]將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質量比1: 1.95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；
[0024]將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液達到失去四個結晶水時排出來冷卻、結晶，獲得388公斤五水偏??圭酸納晶體廣品。
[0025]實施例3，本實施例所述的一種用廢硼泥濾渣制備五水偏硅的方法，包括如下步驟:
[0026]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59?81度，維持I?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；
[0027]將濾餅硼泥(氧化鎂計)與鹽酸以純質量比1: 1.62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；
[0028]將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質量比1: 1.53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；
[0029]將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液達到失去四個結晶水時排出來冷卻、結晶，獲得308公斤五水偏??圭酸納晶體廣品。
[0030]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，都應涵蓋于本發明專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種用廢硼泥濾渣制備五水偏硅的方法，其特征是包括如下步驟:將硼泥用蒸汽加熱到59?81度，維持I?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: 1.62?2.04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和少量的氯化錳，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: 1.53?1.95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；將澄清的濾液送去減壓蒸餾器進行蒸濃，當溶液達到失去四個結晶水時排出來冷卻、結晶，獲得五水偏硅酸鈉晶體產品。
【文檔編號】B09B3/00GK105883831SQ201410477984
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月12日
【發明人】趙克軍
【申請人】常德市金佰特節能環保科技有限公司