CN101074100A - 利用废弃硅渣生产泡花碱的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用废弃硅渣生产泡花碱的方法及装置，通过杂质分离器对长期以来硅胶和泡花碱生产企业存在的问题，即大量排放的废弃硅渣造成环境污染和资源浪费的问题，提供了一种利用废弃硅渣生产泡花碱进行循环利用的方法，这种再生废弃硅渣转化泡花碱的方法既保护了土地的有效利用，减少了环境污染，又减少了能源的浪费，再生转化的泡化碱直接输送到生产硅胶或泡化碱企业使用，从而形成了循环经济。本发明不但为硅胶、泡花碱生产企业减少了处理垃圾费用，而且降底了原材料成本，工艺合理，设备简单，成本极低，实施合算。

Description

利用废弃硅渣生产泡花碱的方法及装置

技术领域

本发明属于无机化工领域，是对工业垃圾进行处理回收的方法，具体地说，是针对硅胶和泡花碱企业所排放的工业垃圾进行再生制作泡花碱循环利用的方法，一种利用废弃硅渣生产泡花碱的方法及装置。

背景技术

硅渣是生产硅胶和泡化碱企业在生产过程中产生的废弃物，即工业垃圾，这些废弃物大概分两种：一种是不合质量要求、落地污染的；或者破碎污染失效的，有的呈酸性，有的呈中性，称为废弃硅胶；另一种是碱硅泥，是经压滤或沉淀后排放的物质，呈碱性，灰黑色膏状物，有腐蚀性，含有水分、金属离子、硫化物、氢氧化钠和二氧化硅，其主要有用成分是二氧化硅和氢氧化钠。这些硅渣有的被排放到海里，有的被掩埋或堆放到土地上，堆放之处寸草不生，由于企业不断的生产，这些硅渣也在不断的增加。

目前，对硅渣的利用，尚未发现科学有效的方法，所以都以掩埋或堆积的方法处理。由于硅泥的存量很大，并且源源不断的产生，对环境造成了大量污染。这些废弃硅渣排放后既占用了大量土地，又污染了环境，同时又造成了能源的浪费。

因此，亟需一种能利用废弃硅胶和碱硅泥生产硅类产品的方法，以减轻对环境的污染，并充分回收和利用废弃硅渣的主要有用成分二氧化硅和氢氧化钠再生产泡花碱。

发明内容

本发明提供了一种利用废弃硅渣生产泡花碱的方法及装置，解决了目前大量废弃硅渣排放后既占用大量土地、又污染了环境、同时造成能源浪费的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种利用废弃硅渣生产泡花碱的方法，包括如下步骤：

1)将废弃硅胶与碱硅泥混合，投入胶体磨，磨细，进入搅拌罐，加水稀释至10～13波美度搅拌均匀；

2)将10～13波美度的物料经第一泵进入杂质分离器，经分离器第一道滤网进行固液分离，分离出的料液经所述第一道滤网进入第一储存室，第一道滤网内的物料由卸料口排出；

3)分离器第一储存室的料液由出料口经第二泵进入分离器内第二道滤网，在第二泵的作用下再次进行固液分离，将滤出的料液经所述第二道滤网进入分离器第二储存室，所述第二储存室的料液经第三泵进入生料罐，所述第二道滤网内的物料经圆筒底部的卸料孔进入第三储存室，第三储存室的物料通过第四泵经排出口进入酸洗罐；

4)将进入酸洗罐的物料加入浓度为1～6％的稀硫酸，用第五泵循环洗涤100～140分钟，静置100～140分钟，再加水洗涤50～70分钟，静置100～140分钟，分层沉降；

5)将酸洗罐内上层酸水排入废酸池，检测沉降物料PH值为5～6时滤出，滤出物料为二氧化硅，经第五泵进入所述生料罐与所述生料罐内的料液混合，检测二氧化硅含量后加入定量的氢氧化钠，经第六泵循环50～70分钟后，即可得到10～13波美度的稀泡花碱，模数高低的调整由料液所含二氧化硅的含量加入氢氧化钠的数量确定；

6)经调整好模数的稀泡化碱经蒸发浓缩即可达到目标要求的泡化碱。

在上述技术方案中，所述胶体磨的滤网为300目～1000目。

在上述技术方案中，所述第一道滤网为300目，所述第二道滤网为600目。

在上述技术方案中，所述步骤6也可以为：经调整好模数的稀泡化碱泵入化料器加入定量固体硅酸钠，经蒸汽0.4～0.6Mpa压力4～5小时也可得到国家要求的泡化碱浓度。

一种利用废弃硅渣生产泡花碱的装置，所述装置为杂质分离器，所述杂质分离器包括第一过滤装置、第二过滤装置和第三储存室，所述第一过滤装置、第二过滤装置和第三储存室设置在密闭的大圆筒内，所述第一过滤装置包括设置在大圆筒中央的第一道滤网连接的上下两圆筒I以及套装在上下两圆筒I外部的铁罐套，所述上下两圆筒I和铁罐套之间形成环形的第一储存室，所述下圆筒I底部连接平行设置的进料管和废渣出口管，所述进料管连接第一泵，所述废渣出口管连接第一阀门；

所述第二过滤装置包括分布在所述铁罐套外围一圈的与所述第一过滤装置内的上下两圆筒I相同结构的六套上下两圆筒II，在该六套上下两圆筒II之间分别连接着第二道滤网，所述下圆筒II通过第二泵与所述第一储存室连通，所述下圆筒II底部通过管道串联相通，所述下圆筒II底部还开有卸料孔，所述铁罐套与大圆筒之间形成第二储存室，所述第二储存室通过第三泵与生料罐连接，所述生料罐设有第六泵；

所述大圆筒的底部夹层为倾斜设置的第三储存室，低处为排出口，排出口通过第四泵与酸洗罐连接，所述酸洗罐设有第二阀门和第五泵。

在上述技术方案中，所述杂质分离器的第一道滤网为300目，所述第二道滤网为600目。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明通过杂质分离器对长期以来硅胶和泡花碱生产企业存在的问题，即大量排放的废弃硅渣造成环境污染和资源浪费的问题，提供了一种利用废弃硅渣生产泡花碱进行循环利用的方法，这种再生废弃硅渣转化泡花碱的方法既保护了土地的有效利用，减少了环境污染，又减少了能源的浪费，再生转化的泡化碱直接输送到生产硅胶或泡化碱企业使用，从而形成了循环经济。利用硅胶企业生产中排放的部分酸水进行洗涤，中和后排放不会再度产生污染。本发明不但为硅胶、泡花碱生产企业减少了处理垃圾费用，而且降底了原材料成本，工艺合理，设备简单，成本极低，实施合算。

废弃硅渣生产出的泡化碱能达到国家标准，再生转化的泡花碱达到国家标准其结果如下表.：

指标名称	类别
												一		二		三		四		五
	1	2	1	2	1	2	1	2	1		2
												相对密度(20C)Be	35.0～37		39.0～41		44～46		39.0～41		50～52.0
氧化物Na2O)＞＝	7		8.2		10.2		9.5		12.8
												氧化硅SiO2％	24.6		26.0		25.7		22.1		29.2
模数(M)＞＝	3.5～3.7		3.1～3.4		2.6～2.9		2.2～2.5		2.2～2.5
												铁Fe％＜＝	0.02	0.05	0.02	0.05	0.02	0.05	0.02	0.05	0.02	0.05
水不溶物＜＝	0.2	0.4	0.2	0.4	0.2	0.6	0.2	0.4	0.2	0.8

泡花碱的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状泡花碱、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料；在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料，也是水质软化剂、助沉剂；在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱；在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等；在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等；在农业方面可制造硅素肥料；另外泡花碱作为粘合剂，广泛应用于纸板(瓦楞纸)纸箱的粘合剂。

附图说明

图1是所述本发明的杂质分离器的大圆筒的侧面展开示意图；

其中：10、第一过滤装置；11、第一道滤网；12、上圆筒I；13、下圆筒I；131、出料口；14、铁罐套；15、第一储存室；16、进料管；17、第一泵；18、废渣出口管；181、第一阀门；19、第二泵；20、第二过滤装置；21、第二道滤网；22、上圆筒II；23、下圆筒II；231、卸料孔；24、管道；25、第二储存室；26、第三泵；30、第三储存室；31、第四泵；32、排出口；40、生料罐；41、第六泵；50、酸洗罐；51、第五泵；52、第二阀门；60、大圆筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一，用300kg废弃硅胶加700kg碱硅泥加水投入胶体磨(图上未示出)，胶体磨的滤网为300目，一边磨一边通入搅拌罐(图上未示出)，全部磨完进入搅拌罐后，用波美度表测试达到10～13波美度，如达不到加水稀释到10～13波美度，打开第一泵17经进料管16抽入杂质分离器，进入第一过滤装置10的第一道300目滤网11、上圆筒I12及下圆筒I13中，静置30分钟，300目以上料液进入第一储存室15，打开第一阀门181，300目以下的料渣经废渣出口管18排出；

然后打开第二泵19，将第一储存室料液通过管道24输入第二过滤装置20的第二道600目滤网21、上圆筒II22及下圆筒II23中，600目以上料液进入第二储存室25，600目以下物料通过卸料孔231进入第三储存室30，30分钟后，关第二泵19，打开第三泵26，将第二储存室料液输入生料罐40，10分钟后关第三泵26，打开第3储存室连接的第四泵31，将第三储存室物料经过排出口32放入酸洗罐50；

将酸洗罐50内加入1000kg浓度为2％的稀硫酸，用第五泵51循环洗涤2小时，关第五泵，酸洗罐内料液静置2小时后，打开酸洗罐第一阀门52将酸洗罐内上部水放掉，再加入1000kg水洗涤，静置2小时，放掉上层水，用PH试纸检测罐内物料PH5-6时，将罐内物料用第五泵51打入生料罐40，打开第六泵41与生料罐内料液混合循环2小时停止第六泵，混合后的料液抽样两份，用滴定法检测二氧化硅含量，同时用氢氧化钠调节，使得第一份抽样检测到二氧化硅含量为8.6％，第二份检测波美度为13即可，此时的料液就形成了3.2模的稀泡花碱，就可直接输送到硅胶或泡化碱企业与固体泡化碱混合使用也可以进行蒸发达到波美度为39-41的国家标准。

上述过程重复进行，形成连续的生产过程后，各个泵可以同时敞开。

生料罐为用来盛放最终稀泡花碱产品的容器，如果需要浓度较高的稀泡花碱，可在生料罐内经过蒸发浓缩得到。化料器为稀泡化碱加入固体硅酸钠生产泡花碱的容器。

本发明的杂质分离器减缩了物料的分离程序和时间，由于分离器是全封闭的，在物料在分离器内部循环过程中，容易使得粘附在物料上的杂质松动、软化、剥离，从而比较容易的除去杂质。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用废弃硅渣生产泡花碱的方法，其特征在于：包括如下步骤，

1)将废弃硅胶与碱硅泥混合，投入胶体磨，磨细，进入搅拌罐，加水稀释至10～13波美度搅拌均匀；

2)将10～13波美度的物料经第一泵进入杂质分离器，经分离器第一道滤网进行固液分离，分离出的料液经所述第一道滤网进入第一储存室，第一道滤网内的物料由卸料口排出；

3)分离器第一储存室的料液由出料口经第二泵进入分离器内第二道滤网，在第二泵的作用下再次进行固液分离，将滤出的料液经所述第二道滤网进入分离器第二储存室，所述第二储存室的料液经第三泵进入生料罐，所述第二道滤网内的物料经圆筒底部的卸料孔进入第三储存室，第三储存室的物料通过第四泵经排出口进入酸洗罐；

4)将进入酸洗罐的物料加入浓度为1～6％的稀硫酸，用第五泵循环洗涤100～140分钟，静置100～140分钟，再加水洗涤50～70分钟，静置100～140分钟，分层沉降；

5)将酸洗罐内上层酸水排入废酸池，检测沉降物料PH值为5～6时滤出，滤出物料为二氧化硅，经第五泵进入所述生料罐与所述生料罐内的料液混合，检测二氧化硅含量后加入定量的氢氧化钠，经第六泵循环50～70分钟后，即可得到10～13波美度的稀泡花碱，模数高低的调整由料液所含二氧化硅的含量加入氢氧化钠的数量确定；

6)经调整好模数的稀泡化碱经蒸发浓缩即可达到目标要求的泡化碱。

2.根据权利要求1所述的利用废弃硅渣生产泡花碱的方法，其特征在于：所述胶体磨的滤网为300目～1000目。

3.根据权利要求1或2所述的利用废弃硅渣生产泡花碱的方法，其特征在于：所述第一道滤网为300目，所述第二道滤网为600目。

4.根据权利要求1所述的利用废弃硅渣生产泡花碱的方法，其特征在于：所述步骤6也可以为：经调整好模数的稀泡化碱泵入化料器加入定量固体硅酸钠，经蒸汽0.4～0.6Mpa压力4～5小时也可得到国家要求的泡化碱浓度。

5.一种利用废弃硅渣生产泡花碱的装置，其特征在于：所述装置为杂质分离器，所述杂质分离器包括第一过滤装置、第二过滤装置和第三储存室，所述第一过滤装置、第二过滤装置和第三储存室设置在密闭的大圆筒内，所述第一过滤装置包括设置在大圆筒中央的第一道滤网连接的上下两圆筒I以及套装在上下两圆筒I外部的铁罐套，所述上下两圆筒I和铁罐套之间形成环形的第一储存室，所述下圆筒I底部连接平行设置的进料管和废渣出口管，所述进料管连接第一泵，所述废渣出口管连接第一阀门；

所述第二过滤装置包括分布在所述铁罐套外围一圈的与所述第一过滤装置内的上下两圆筒I相同结构的六套上下两圆筒II，在该六套上下两圆筒II之间分别连接着第二道滤网，所述下圆筒II通过第二泵与所述第一储存室连通，所述下圆筒II底部通过管道串联相通，所述下圆筒II底部还开有卸料孔，所述铁罐套与大圆筒之间形成第二储存室，所述第二储存室通过第三泵与生料罐连接，所述生料罐设有第六泵；

所述大圆筒的底部夹层为倾斜设置的第三储存室，低处为排出口，排出口通过第四泵与酸洗罐连接，所述酸洗罐设有第二阀门和第五泵。

6.根据权利要求5所述的利用废弃硅渣生产泡花碱的装置，其特征在于：所述第一道滤网为300目，所述第二道滤网为600目。

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