[發明專利]一種利用氯硅烷殘液與殼聚糖制備復合吸附劑的方法、產品及用途

有效

• 申請號: 201810055530.4
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108176366B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 王應紅;蘇澤模
• 申請（專利權）人: 四川廣陽環保科技有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/10;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/32
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 熊曉果;龐啟成

本發明公開了一種利用氯硅烷殘液與殼聚糖制備復合吸附劑的方法，該制備方法直接利用氯硅烷水解產生的鹽酸與硅酸,分離一定量鹽酸后在加入殼聚糖、戍二醛及進行復合改性為兼具疏水功能的二氧化硅?殼聚糖復合吸附劑。整個處理方法工藝簡單環保、制備的復合吸附劑產品能夠廣泛適用于工業廢水凈化處理領域，實用價值高，從而實現對氯硅烷殘液低成本高價值回收利用。

技術領域

本發明涉及一種種新型環境材料制備以及工業廢水回收利用領域，特別涉及一種利用光伏電池生產過程中產生的氯硅烷殘液與殼聚糖制備復合吸附劑的方法、產品及用途。

背景技術

隨著綠色能源太陽能的大規模開發利用，光伏電池原料多晶硅的用途越來越廣泛，中國多晶硅總產量逐年增多，但多晶硅生產的副產物氯硅烷殘液的安全和環保問題日益突出。目前國內多晶硅生產大多數工藝會在反應過程中產生大量副產物，每產出1t多晶硅生成大約10t氯硅烷殘液和1～5t氯化氫副產物，該氯硅烷殘液中四氯化硅的質量分數可達90％，其它主要為二氯氫硅、三氯氫硅。殘液由于遇水遇氧氣會發生劇烈的反應并釋放大量的鹽酸和氫氣，受到工業界及學術界的高度關注，多途徑消化氯硅烷殘液顯得特別重要，如高溫高壓下利用氫氣將四氯化硅還原為多晶硅的主要原料三氯氫硅目前關注得最多，對氯硅烷殘液質量要求較高，其一次轉化率是關鍵，也有相關專利(CN101445245)，但由于氫化技術不夠成熟。而國內目前最大的問題是產物三氯氫硅(SiHCl₃)的收率不夠高，回收三氯氫硅的成本還可能高于直接生產三氯氫硅的成本，導致該技術對氯硅烷的綜合利用還未發揮重要作用。生產正硅酸乙酯，主要用作交聯劑，工藝簡單，但市場不大。生產更多新型有機硅化合物，還有許多技術難題。國內外氯硅烷殘液的主要處理方法為水解、過濾、干燥、燃燒、結晶、高沸物回收等。國內殘液處理方法主要為粗放式的水解處理方式為主，其原理為利用氯硅烷殘液水解反應生成制備氯化氫氣體及二氧化硅，產生的氯化氫氣體經過淋洗、冷凝變為鹽酸，該鹽酸可以再次循環到多晶硅的生產工藝中實現廢物的利用。如專利一種利用氯硅烷殘液制備超細二氧化硅的方法(CN201510467160.1)。一種氯硅烷水解的方法(CN201110149586.4)。然而該過程中生成的二氧化硅由于形狀不規則、顆粒大等特性難以利用，一般作為廢棄物對其填埋處理。而且二氧化硅交換能力較小、骨架中晶格缺陷少、本身不具有氧化還原性，也限制了其在廢水吸附處理領域的應用。為了提升二氧化硅產品性能，孔道有序可調、比表面積更大、不易團聚，有氨基等位點等。目前二氧化的改性也有相關專利，如主要用正硅酸乙酯及水玻璃制得二氧化硅，再用硅烷偶聯劑進行改性，如專利(CN106799209A)，也可用硅烷偶聯劑對制得納米二氧化硅進行改性，如專利(CN16582535A)及水玻璃制得納米二氧化硅進行原位改性(CN103360796A)，從而拓展其應用價值。

由此可見，開發一種工藝簡單、環保節能，并真正實現對氯硅烷殘液低成本高價值回收利用方法仍是本領域亟待解決的技術問題之一。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目在于提供一種利用氯硅烷殘液與殼聚糖制備復合硅吸附劑的方法。該制備方法直接利用氯硅烷水解產生的鹽酸與硅酸,分離一定量鹽酸后在加入殼聚糖、戍二醛及進行復合改性為二氧化硅-殼聚糖復合材料結構的吸附劑。整個處理方法工藝簡單環保、制備的復合吸附劑產品能夠廣泛適用于工業廢水凈化處理領域，實用價值高，從而實現對氯硅烷殘液低成本高價值回收利用。

本發明另一目的還在于提供上述制備方法制得的復合吸附劑及其具體用途。

為了實現上述發明目的，本發明提供一種利用氯種硅烷殘液與殼聚糖制備復合吸附劑的方法，包括如下步驟：

S1：表面活性劑溶液配制：用去離子水配制表面活性劑溶液；

S2：氯硅烷水解：向步驟1配制的表面活性劑溶液中，交替加入氯硅烷殘液和堿性物質，攪拌條件下，控制滴加反應時間為3-5h，反應混合溶液pH值為0.1-3.5，反應溫度為40-50℃；