CN101148332A - 一种从硅灰中提高二氧化硅含量及生产白炭黑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从硅灰中提高二氧化硅含量及生产白炭黑的方法。该方法是通过干式磁选将二氧化硅含量低于85%的微硅粉,分为磁性微硅粉和非磁性微硅粉。再对磁性微硅粉进行酸洗处理,烘干后与非磁性微硅粉进行混合,即可获得二氧化硅含量大于85%的微硅粉,满足微硅粉的使用技术要求。如对磁性微硅粉酸洗后,进一步进行漂白处理,通过烘干和煅烧,即可获得白炭黑。本工艺将干法磁选和湿法酸洗工艺进行结合,实现了低成本提高微硅粉二氧化硅含量的目标,同时,开辟了利用微硅粉制备白炭黑的新方法,使得制备白炭黑成本进一步下降,具有工艺简单,生产成本低,废弃物再利用的特点,广泛用于金属硅或者硅铁合金厂。
Description
技术领域
本发明涉及金属硅或者硅铁合金厂冶炼过程产生的烟气中收集的微硅粉(硅灰)的综合利用,具体的说是从硅灰中提高二氧化硅含量及生产白炭黑的方法。
背景技术
微硅粉(硅灰)是金属硅或者硅铁合金厂冶炼过程产生的烟气中收集的粉体废弃物。通常金属硅冶炼厂产生的微硅粉(硅灰)中二氧化硅含量较高,具有良好的应用价值。但是硅铁合金厂产生的微硅粉(硅灰)二氧化硅含量低,有时达不到国外在高性能混凝土中使用的微硅粉的技术要求,也就是微硅粉中二氧化硅含量低于85%,极大地限制了这类硅微硅粉的应用。
为了提高微硅粉中二氧化硅的含量,最简单的办法是“勾兑”法。将二氧化硅含量高于90%的微硅粉和二氧化硅含量低于85%的微硅粉进行机械混合,最终使得混合后的微硅粉二氧化硅含量达到大于85%的技术要求。这种非技术方法实施起来简单,容易产业化,但是存在经济性不好,很难降低微硅粉的成本,也有些生产厂将收集的粉尘作为废弃物处理,这种处理一方面浪费了资源,同时影响环境污染,不符合环保要求等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单,生产成本低,废弃物再利用,通过对微硅粉进行一系列技术处理,使得微硅粉中二氧化硅含量达到大于85%的技术要求,进一步处理可以生产白炭黑,实现微硅粉的综合利用的一种从硅灰中提高二氧化硅含量及生产白炭黑的方法。
为了克服现有技术的不足,本发明的技术解决方案是这样实现的:一种从硅灰中提高二氧化硅含量及制备白炭黑的方法,按下述步骤进行:
a、将二氧化硅含量低于重量百分比85%的微硅粉通过调整磁场强度进行干式磁选,经过干式磁选后可形成非磁性微硅粉和磁性微硅粉,其磁选后的非磁性微硅粉储存待用;
b、用硝酸或盐酸或硫酸对磁性微硅粉进行酸洗处理,其酸洗处理温度为20℃~90℃,酸洗时间1~4小时,酸洗时pH值小于2,酸洗时固液比控制在1∶2~1∶6的范围内,洗涤1-3次;
c、对酸洗液进行过滤,过滤后的固体进行烘干,其烘干温度为95℃~110℃,烘干后产品与储存待用的非磁性微硅粉进行混合,即可获得二氧化硅含量大于85%的微硅粉,其过滤回收再利用;或
d、对磁性微硅粉经酸洗后的溶液加入漂白剂漂白处理,酸洗液进行过滤,通过烘干和煅烧,所述漂白剂为有机酸,具体的是指草酸或柠檬酸或者无机保险粉,添加量为微硅粉重量的0.5-3%,烘干温度为95℃~110℃,在580℃~650℃下煅烧,再进行机械粉碎,即可获得白炭黑。
本发明与现有技术相比,其有益效果是:
本工艺将干法磁选和湿法酸洗工艺进行结合,实现了低成本提高微硅粉二氧化硅含量的目标,同时,开辟了利用微硅粉制备白炭黑的新工艺,使得制备白炭黑成本进一步下降,具有工艺简单,生产成本低,废弃物再利用的特点,广泛用于金属硅或者硅铁合金厂。
附图说明
附图为微硅粉提高二氧化硅生产白炭黑的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的内容作进一步说明:
实施例1
一种从硅灰中提高二氧化硅含量及制备白炭黑的方法,按下述步骤进行:
a、将二氧化硅含量低于重量百分比85%的微硅粉通过调整磁场强度进行干式磁选,经过干式磁选后可形成非磁性微硅粉和磁性微硅粉,其磁选后的非磁性微硅粉储存待用;
b、用硝酸或盐酸或硫酸对磁性微硅粉进行酸洗处理,其酸洗处理温度为20℃~90℃,酸洗时间1~4小时,酸洗时pH值小于2,酸洗时固液比控制在1∶2~1∶6的范围内,洗涤1-3次;
c、对酸洗液进行过滤,过滤后的固体进行烘干,其烘干温度为95℃~110℃,烘干后产品与储存待用的非磁性微硅粉进行混合,即可获得二氧化硅含量大于85%的微硅粉,其过滤回收再利用;或
d、对磁性微硅粉经酸洗后的溶液加入漂白剂漂白处理,酸洗液进行过滤,通过烘干和煅烧,所述漂白剂为有机酸,具体的是指草酸或柠檬酸或者无机保险粉,添加量为微硅粉重量的0.5-3%,烘干温度为95℃~110℃,在580℃~650℃下煅烧,再进行机械粉碎,即可获得白炭黑。
所说的微硅粉二氧化硅含量低于85%是指冶炼硅铁时产生的微硅粉。
所说通过调整磁场强度,是通过调整干式磁选机的励磁电流的大小,来调整磁选机的磁场强度,这样可以实现磁选后磁性微硅粉和非磁性微硅粉比例的调节。
实施例1
以80%重量百分比的二氧化硅含量的微硅粉为原料,利用磁选分离技术,控制磁选参数,使得磁性微硅粉选出40%,非磁性微硅粉为60%。
将选出的40%磁性微硅粉按照固液比1∶4加入10%的硫酸水溶液,在60℃的温度下进行反应4小时,然后过滤,洗涤2次后烘干粉碎,测的二氧化硅含量为95%。
按照4∶6的比例,将酸洗后的二氧化硅含量为95%的微硅粉和磁选后二氧化硅含量为82%的微硅粉进行机械混合,获得二氧化硅含量为87.2%的微硅粉,符合使用要求。
如生产白炭黑,将酸洗过滤后二氧化硅含量为95%的微硅粉,通过添加2%的保险粉,pH值控制在1-3,温度40℃的条件下进行漂白处理,然后再过滤烘干,在600℃下煅烧,即可获得白度达于85的白炭黑产品。
实施例2
以78%重量百分比的二氧化硅含量的微硅粉为原料,利用磁选分离技术,控制磁选参数,使得磁性微硅粉选出40%,非磁性微硅粉为60%。
将选出的40%磁性微硅粉按照固液比1∶5加入15%的硫酸水溶液,在80℃的温度下进行反应3小时,然后过滤,洗涤2次后烘干粉碎,测的二氧化硅含量为93%。
按照4∶6的比例,将酸洗后的二氧化硅含量为93%的微硅粉和磁选后二氧化硅含量为80%的微硅粉进行混合,获得二氧化硅含量为85.2%的微硅粉,符合使用要求。
如生产白炭黑,将酸洗过滤后二氧化硅含量为93%的微硅粉进行漂白处理(保险粉添加3%,pH值控制在2左右,温度40℃),然后再过滤烘干,在600℃下煅烧,即可获得白度达于85的白炭黑产品。
实施例3
以80%重量百分比的二氧化硅含量的微硅粉为原料,利用磁选分离技术,控制磁选参数,使得磁性微硅粉选出30%,非磁性微硅粉为70%。
将选出的30%磁性微硅粉按照固液比1∶4加入20%的硫酸水溶液,在90℃的温度下进行反应4小时,然后过滤,洗涤2次后烘干粉碎,测的二氧化硅含量为97%。
按照3∶7的比例,将酸洗后的二氧化硅含量为97%的微硅粉和磁选后二氧化硅含量为82%的微硅粉进行混合,获得二氧化硅含量为86.5%的微硅粉,符合使用要求。
如生产白炭黑,将酸洗过滤后二氧化硅含量为97%的微硅粉进行漂白处理,然后再烘干,在600℃下煅烧,即可获得白度达于85的白炭黑产品,其他步骤同实施例1。
Claims (3)
1.一种从硅灰中提高二氧化硅含量及制备白炭黑的方法,其特征在于按下述步骤进行:
a、将二氧化硅含量低于重量百分比85%的微硅粉通过调整磁场强度进行干式磁选,经过干式磁选后可形成非磁性微硅粉和磁性微硅粉,其磁选后的非磁性微硅粉储存待用;
b、用硝酸或盐酸或硫酸对磁性微硅粉进行酸洗处理,其酸洗处理温度为20 ℃~90℃,酸洗时间1~4小时,酸洗时pH值小于2,酸洗时固液比控制在1∶2~1∶6的范围内,洗涤1-3次;
c、对酸洗液进行过滤,过滤后的固体进行烘干,其烘干温度为95℃~110℃,烘干后产品与储存待用的非磁性微硅粉进行混合,即可获得二氧化硅含量大于85%的微硅粉,其过滤回收再利用;或
d、对磁性微硅粉经酸洗后的溶液加入漂白剂漂白处理,酸洗液进行过滤,通过烘干和煅烧,所述漂白剂为有机酸,具体的是指草酸或柠檬酸或者无机保险粉,添加量为硅灰重量的1-3%,烘干温度为95℃~110℃,在580℃~650℃下煅烧,再进行机械粉碎,即可获得白炭黑。
2.根据权利要求1所述一种从硅灰中提高二氧化硅含量及制备白炭黑的方法,其特征在于所说的微硅粉二氧化硅含量低于85%是指冶炼硅铁时产生的微硅粉。
3.根据权利要求1所述一种从硅灰中提高二氧化硅含量及制备白炭黑的方法,其特征在于所说通过调整磁场强度,是通过调节干式磁选机的励磁电流实现磁选机磁场强度的调整,最终实现磁选后磁性微硅粉和非磁性微硅粉比例的调节。
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