[發明專利]一種利用稻殼灰生產聚硅硫酸鐵的方法

在審

• 申請號: 201410107676.0
• 申請日: 2014-03-23
• 公開（公告）號: CN103910360A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 俞海云;閆勇;鄭翠紅
• 申請（專利權）人: 馬鞍山泓宇材料科技有限公司
• 主分類號: C01B33/00
• 分類號: C01B33/00;C02F1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于農業作物廢棄物綜合利用技術領域。具體涉及一種利用稻殼灰來生產聚硅硫酸鐵的方法。

背景技術

稻殼灰是由稻殼加熱煅燒后得到的產物，稻殼燃燒后剩下的稻殼灰一般為稻殼質量的20%，其主要成分是二氧化硅，含量高達87%—97%。我國是水稻種植大國，2012年國內水稻產量約為143百萬噸，可產生稻殼約29百萬噸，對應可產生稻殼灰約4300萬噸。如果可以對稻殼和稻殼灰進行綜合利用，不但可以解決稻殼和稻殼灰的存放處理帶來的污染問題，還可以帶來巨大經濟效益。

????目前國內已經公開有多種方法對稻殼灰進行綜合利用。專利“一種摻有低溫稻殼灰的水泥基無收縮灌漿材料及使用方法?-?201210179337.4”中提及將低溫稻殼灰加入水泥灌漿料中，可以使漿料具有流動性好、無收縮、早期強度發展快、后期強度高、抗滲性和抗侵蝕性好等優點。專利“稻殼灰聯產制備納米二氧化硅和活性炭的方法?-?200910272352.1”中通過堿液、乙酸乙酯、鹽酸等分別處理稻殼灰后，可得到納米二氧化硅和活性炭。專利“一種稻殼灰-天然橡膠復合材料的制備方法?-?200810239410.6”中提及一種利用環氧天然橡膠改性稻殼灰制備高性能稻殼灰－天然橡膠復合材料的方法。上述方法均較好的實現了對稻殼灰的再生利用，但是在制備過程中均會有較多廢液產生，可能會給環境帶來一定污染。

發明內容

本發明的目的是針對稻殼灰在利用時往往產生較多廢液的問題，提出了一種新的利用方法——利用稻殼灰和硫酸法生產鈦白粉的副產物硫酸亞鐵為原料，充分利用稻殼灰處理時產生的強堿性環境，減少廢液排放，生產高效絮凝劑聚硅硫酸鐵。通過本方法不但可以較好的解決稻殼灰和硫酸亞鐵的存放和環境污染問題，同時也實現了對兩者的有效利用，且利用過程中三廢排放極少。

????本發明中，首先通過堿熱處理稻殼灰，然后對其過濾得到堿性含有大量硅酸鈉的濾液，在通空氣攪拌條件下，向其中按比例加入一定量的鈦白粉生產的副產物硫酸亞鐵，加熱反應一段時間，最終生成具有絮凝作用的聚硅硫酸鐵。

????本發明涉及一種利用稻殼灰生產聚硅硫酸鐵的方法，具體步驟如下：

1）取稻殼灰測量其硅含量，按照硅的物質的量1.1～1.3倍加入摩爾濃度7～10?M的氫氧化鈉溶液，混合均勻。

2）將步驟1）所述混合物放入有聚四氟內襯的高壓容器，填充度70~85%，在120～150℃條件下保溫30分鐘，降溫過濾得到堿性硅酸鈉濾液。

3）在通空氣攪拌條件下，按照鐵：硅物質的量比1～1.6：1向堿性硅酸鈉濾液中加入硫酸亞鐵，室溫攪拌1.5小時，靜置陳化一定時間，得到聚硅硫酸鐵產品。

取制備得到的聚硅硫酸鐵2.5?mL加入到1000?mL?馬鞍山鋼鐵股份有限公司的連退平整廢液中，振蕩15分鐘后靜置，測得廢液濁度去除率平均達到98.2%，說明本產品具有良好的絮凝聚沉效果。

具體實施方式

實施例1：取稻殼灰100?g測量硅質量百分比為92.1%，按照硅的物質的量1.1倍加入摩爾濃度10?M的氫氧化鈉溶液169?mL，混合均勻。將上述步驟得到的混合物放入有聚四氟內襯的高壓容器，填充度70%，在150℃條件下保溫30分鐘，降溫過濾得到堿性硅酸鈉濾液。在通空氣攪拌條件下，空氣流速2.3?mL/min，按照鐵：硅物質的量比1：1向堿性硅酸鈉濾液中加入硫酸亞鐵，室溫攪拌1.5小時，靜置陳化24小時，得到聚硅硫酸鐵產品。取制備得到的聚硅硫酸鐵2.5?mL加入到1000?mL?馬鞍山鋼鐵股份有限公司的連退平整廢液中，振蕩15分鐘后靜置，測得廢液濁度去除率達到97.7%，說明本產品具有良好的絮凝聚沉效果。

實施例2：取稻殼灰100?g測量硅質量百分比為92.1%，按照硅的物質的量1.2倍加入摩爾濃度8?M的氫氧化鈉溶液230?mL，混合均勻。將上述步驟得到的混合物放入有聚四氟內襯的高壓容器，填充度80?%，在140℃條件下保溫30分鐘，降溫過濾得到堿性硅酸鈉濾液。在通空氣攪拌條件下，空氣流速3.5?mL?/min，按照鐵：硅物質的量比1.2：1向堿性硅酸鈉濾液中加入硫酸亞鐵，室溫攪拌1.5小時，靜置陳化24小時，得到聚硅硫酸鐵產品。取制備得到的聚硅硫酸鐵2.5?mL加入到1000?mL?馬鞍山鋼鐵股份有限公司的連退平整廢液中，振蕩15分鐘后靜置，測得廢液濁度去除率達到98.3%，說明本產品具有良好的絮凝聚沉效果。