[發明專利]一種利用固體廢棄物制備超硅粉的方法

在審

• 申請號: 202010949255.8
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112047351A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 劉樹峰
• 申請（專利權）人: 劉樹峰
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

本發明涉及硅粉材料領域，具體涉及一種利用固體廢棄物制備超硅粉的方法，所述方法包括以下步驟：步驟1，對固體廢棄物進行提取處理，并收集固體處理液；步驟2，向所述固體處理液中加入金屬吸附劑進行提純處理，得到純化提取物；步驟3，將所述純化提取物進行改性處理，即得到超硅粉；其中，所述的固體廢棄物是指在農業生產、農產品加工過程中形成的果殼果核、秸稈、枯枝落葉和雜草等廢棄物。本發明使用了化學試劑處理法，避免了燒結制備產生的上述缺陷，不僅除去了堿金屬等雜質，還能夠避免在高溫燒結時產生的結晶化現象，以保證二氧化硅的質量。

技術領域

本發明涉及硅粉材料領域，具體涉及一種利用固體廢棄物制備超硅粉的方法。

背景技術

農業固體廢棄物是指在農業生產、農產品加工等過程中產生的廢棄物的總稱，主要包括果殼果核、秸稈、稻殼、玉米芯、樹枝落葉和雜草等。這些農業固體廢棄物中富含碳和硅元素，是重要的碳資源和硅資源，又由于農業固體廢棄物具有數量巨大、可再生、再生周期短、可生物降解、富含碳硅元素等優點，進而成為研究熱點。我們是一個農業大國，每年產生數以億噸計的各種農業廢棄物，然而大部分農業廢棄物被直接遺棄在田地中，形成了嚴重的資源浪費問題和環境問題，因此如何對農業固體廢棄物進行合理而有效的利用是急需解決的一大難題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種利用固體廢棄物制備超硅粉的方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1，對固體廢棄物進行提取處理，并收集固體處理液；

步驟2，向所述固體處理液中加入金屬吸附劑進行提純處理，得到純化提取物；

步驟3，將所述純化提取物進行改性處理，即得到超硅粉。

其中，所述的固體廢棄物是指在農業生產、農產品加工過程中形成的果殼果核、秸稈、枯枝落葉和雜草等廢棄物。

優選地，所述步驟1具體為：

(1)將固體廢棄物除雜后粉碎成粉末，投入至去離子水中，加入硫酸溶液至液體的pH達到2.0～3.0，攪拌分散至均勻，升溫至70～80℃，攪拌反應4～8h，自然冷卻至室溫后，過濾并收集固體，得到第一處理物；

其中，固體廢棄物與去離子水的質量比為1:5～10；

(2)將所述第一處理物水洗至洗滌液呈中性，于60～80℃下烘干，得到第二處理物；

(3)將所述第二處理物投入去離子水中，加入氫氧化鈉溶液至液體的pH達到10.0～11.0，攪拌分散至均勻，升溫至煮沸，回流反應5～10h，過濾并收集液體，得到固體處理液；

其中，所述第二處理物與去離子水的質量比為1:6～10。

優選地，所述步驟1中，所述固體廢棄物除雜后粉碎成粉末的中位徑在10～100μm。

優選地，所述步驟1中，硫酸溶液的濃度為0.1～1mol/L。

優選地，所述步驟1中，氫氧化鈉溶液的濃度為0.1～1mol/L。

優選地，所述步驟2中，金屬吸附劑的制備方法為：

S1.稱取α-甲基苯乙烯線性二聚體加入至正丁醇中，攪拌至均勻后，再加入聚癸二酰癸二胺纖維，超聲處理0.5～1h，過濾收集固體，得到預處理聚癸二酰癸二胺纖維；

其中，α-甲基苯乙烯線性二聚體、正丁醇與聚癸二酰癸二胺纖維的質量比為0.2～0.4：6～10：3～5；