[發明專利]一種用礬漿廢液制備水玻璃和零水偏硅的方法

無效

• 申請號: 201010566148.3
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102167343A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 王嘉興
• 申請（專利權）人: 王嘉興
• 主分類號: C01B33/32
• 分類號: C01B33/32
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術領域

本發明涉及制造明礬鎖產生的礬漿廢液的治理和綜合利用技術領域，特別是一種用礬漿廢液制備水玻璃和零水偏硅的方法。

技術背景

明礬又稱鉀鋁礬、鉀礬和鉀明礬，化學式為K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·24H₂O或者KAl(SO₄)₂·24H₂O。明礬是含有結晶水的硫酸鉀鎂和硫酸鋁的復鹽，無色的八面晶體，有酸澀味道；密度為1.75，熔點92度；易溶于水，當其溶于水時起水解反應而生成氫氧化鋁膠狀沉淀；當其受熱時失去結晶水而成白色粉末簡稱燒明礬。

明礬廣泛應用于化工、食品、日化、水處理等行業，我國明礬石礦產豐富，浙江、安徽等省的礬礦舉世聞名。將礬礦石經煅燒后浸漬、結晶、干燥后即可得到明礬晶體。但是明礬的生產過程排出大量礬渣(礬泥和礬漿)，常年露天堆放，造成酸性水流失污染環境。因此，礬泥和礬漿的綜合利用已成為明礬工業急需解決的問題。

礬漿是制造明礬時排出的漿液，也是無機化工中三廢排放較大的污染企業。很多同行企業雖然對礬漿的治理和利用做了處理，但是處理后又出現了二次污染的現象。治理利用加工出來的產品種類少又檔次低，有很多的元素及化合物都沒有拿出來。目前也沒有用礬漿廢液制備水玻璃和零水偏硅的方法的相關報道。

發明內容

本發明提供了用礬漿廢液制備水玻璃和零水偏硅的方法，該方法不僅工藝簡單，而且能有效處理廢渣的同時還能制得多種有價值的產品。

為了達到上述的目的，本發明的技術方案為：

一種用礬漿廢液制備水玻璃和零水偏硅的方法，包括如下制備步驟：

步驟A、將礬漿裝入水解罐提取其中的水溶性物質和酸溶性物質，完全提取后只剩下二氧化硅濾餅；

步驟B、將步驟A中提取完水溶性物質和酸性物質后所剩下的廢物用第一過濾器進行過濾；

步驟C、將步驟B中過濾所得濾液送去深加工；

步驟D、將步驟B中過濾所得濾餅與氫氧化鈉溶液以純質量比1∶1.11～1.51一起投入耐腐蝕反應器里加熱加壓，同時徐徐攪拌，反應生成硅酸鈉；

步驟E、將步驟D中所得硅酸鈉在1100±2℃下用第二過濾器進行過濾，雜質焚燒或深埋處理；

步驟F、將步驟E中過濾所得的濾液用第一冷卻器進行冷卻，得到水玻璃產品；

步驟G、將步驟F所得的水玻璃送入減壓蒸餾器進行減壓蒸餾，當蒸餾到沒有結晶水時，排出再依次用第二冷卻器、洗滌甩干機、干燥器和粉碎機進行洗滌甩干、干燥和粉碎后檢斤包裝得到零水偏硅產品。

其中，所述步驟B中氫氧化鈉溶液為體積百分比濃度為25％～34％的溶液。

所述步驟B中濾餅與氫氧化鈉溶液在耐腐蝕反應器里進行反應時，耐腐蝕反應器內的溫度為1300℃～1500℃，壓力為1000KPa～1500KPa。

本發明的反應原理為：

SiO₂+2NaOH＝＝＝＝＝Na₂SiO₃·9H₂O+H₂O

本發明主要是將在治理和利用礬漿提取完水溶性物質和酸溶性物質之后過濾，所得的濾餅與氫氧化鈉溶液加熱、加壓反應，生成硅酸鈉，硅酸鈉經冷卻制得水玻璃產品；接著將水玻璃放進減壓蒸餾器里進行減壓蒸餾，當蒸餾到結晶水分子只剩下九個時，排出來冷卻結晶、粉碎包裝得到零水偏硅酸鈉產品；本發明既能干干凈凈的吞掉廢渣，減輕廢渣對環境的污染；又能制得有價值的水玻璃和零水偏硅產品，尤其是沒有任何的二次污染，不僅具有顯著的社會效益和經濟效益，而且工藝及生產設備簡單，是一種比較實際的處理和利用方法。

附圖說明

圖1是用礬漿廢液制備水玻璃和零水偏硅的方法的工藝流程圖；

其中：

1-水解罐，2-第一過濾器，3-耐腐蝕反應器，4-第二過濾器，5-第一冷卻器，6-水玻璃產品，7-減壓蒸餾器，8-第二冷卻器，9-洗滌甩干機，10-干燥器，11-粉碎機，12-零水偏硅產品。

具體的實施方式

實施例1

一種用礬漿廢液制備水玻璃和零水偏硅的方法，包括如下制備步驟：

步驟A、將礬漿裝入水解罐1提取其中的水溶性物質和酸溶性物質，完全提取后只剩下二氧化硅濾餅；其含量因為提取出很多含量高的物質，所以剩下的二氧化硅高達90％以上；