CN101838946B - 综合处理四氯化硅和造纸制浆黑液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综合处理四氯化硅和造纸制浆黑液的方法，属硅的化合物技术领域。它是在密闭反应釜中加入造纸制浆黑液和四氯化硅在常温条件下反应，生成氯化木素和二氧化硅沉淀、氯化钠和水；然后将反应物送入离心机中固液分离；最后分离后的氯化木素和二氧化硅混合物干燥后计量包装即为造纸添加剂成品；分离后的盐水浓缩干燥后，计量包装即为氯化钠成品。本发明在密闭条件下进行，安全可靠，速度快，处理量大、无污染、投资小。
Description
(一)技术领域：本发明涉及一种多晶硅生产过程中产生的副产物四氯化硅和纸制浆黑液混合反应生产造纸添加剂的方法，属硅的化合物技术领域。
(二)背景技术：多晶硅生产过程中产生大量的副产物——四氯化硅。四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体，会给环境带来巨大的污染，并严重威胁着人类的生命安全。无害化处理四氯化硅是我国多晶硅行业节能减排、安全生产、保护环境的重要环节，是该行业健康发展的关键。
目前，国内企业主要有两种方法处理四氯化硅。一种方法是：在高温高压下利用氢气将其还原为多晶硅的主要原料三氯氢硅，再加工合成为多晶硅。这种处理方法存在投资大、能耗高、转化率低、工序复杂等缺点，大大制约其在国内企业的应用。另一种方法是利用四氯化硅生产高附加值的气相法白炭黑，但这种方法也存在投资巨大、工艺流程复杂、能耗高、生产装置不大、处理量小等缺点，对四氯化硅的消化处理量远远不能满足企业的需求。
造纸工业的污染问题十分严重，受到了人们普遍的关注。若制浆黑液不能得到有效的处理而直接排放，不仅严重污染了环境，而且造成了大量资源的浪费。因此，解决造纸工业污染排放的关键在于对黑液彻底有效的治理。造纸工业废水污染治理形势在总体上仍十分严峻。一个造纸厂污染一条河的局面还没有得到根本改观，特别是为数不少的以草纤维为原料、规模不大的中小造纸企业，急需适宜的造纸制浆废液治液技术解决废液污染排放问题。
由于大量的游离碱、硫化物和有机物存在于造纸黑液中，致使国内外造纸行业多年来对造纸废水的处理主要致力于废水中化学药品和纤维原料的回收与综合利用，目前，我国造纸企业一般采用碱回收的方法处理黑液。碱回收方法投资大，能耗高，有二次污染，而且黑液中的纤维、木质素和有机物没有回收利用，只回收了其中70％-90％的碱。因此，研究提高黑液中化学药品和纤维、木质素、有机物的回收与综合利用具有重要的意义。
(三)发明内容：
1、发明目的：本发明的目的在于针对已有技术方案的不足，提供一种四氯化硅和制浆黑液混合反应生产造纸添加剂的方法，四氯化硅和制浆黑液都是工业污水，通过此方法无害化处理，很好地达到了以废治废，变废为宝的目的。
2、技术方案一种综合处理四氯化硅和造纸制浆黑液的方法，依次包括如下步骤：
A、混合反应：在密闭反应釜中加入造纸制浆黑液，再将四氯化硅加入密闭反应釜进行反应，在常温条件下四氯化硅水解生成聚硅酸和盐酸；盐酸和造纸制浆黑液中的木质素反应生成氯化木素沉淀；盐酸和造纸制浆黑液中的碱反应生成氯化钠和水；聚硅酸和造纸制浆黑液中的碱反应生成二氧化硅沉淀和水。
B、固液分离：将氯化木素沉淀、二氧化硅沉淀和盐水加入离心机中进行固液分离。
C、干燥包装：分离后的氯化木素和二氧化硅混合物干燥后，计量包装即为造纸添加剂成品；分离后的盐水浓缩干燥后，计量包装即为氯化钠成品。
3、有益效果：四氯化硅在密闭反应釜的条件下进行水解反应，反应过程安全可靠，有毒的氯化氢气体无法溢出危害人体，也不会造成氯化氢气体污染空气和环境；水解反应在低温的密闭条件下进行，无需消耗燃料，符合节能减排的要求；混合反应速度快，转化率高，可以大规模消化处理四氯化硅和制浆黑液；在反应中生成的氯化钠可以作分散剂，可以大大提高二氧化硅的细度和质量，增加产品附加值；由于在密闭反应釜条件下，盐酸和木质素反应效率更高，氯化木素沉淀得率高质量好。整个生产工艺方法具有原理简单、安全可靠、能耗低、处理量大、无污染、投资小等优点，完全符合我国能源、环保政策，很好地解决了多晶硅生产企业的四氯化硅和造纸制浆企业的黑液无害化回收处理问题，具有巨大的经济效益和社会效益。完全能达到发明目的。
(四)具体实施方式：
1)、混合反应：在密闭反应釜中加入造纸制浆黑液，再将四氯化硅加入密闭反应釜进行反应，在常温下四氯化硅水解生成聚硅酸和盐酸；盐酸和造纸制浆黑液中的木质素反应生成氯化木素沉淀；盐酸和造纸制浆黑液中的碱反应生成氯化钠和水；聚硅酸和造纸制浆黑液中的碱反应生成二氧化硅沉淀和水。此步骤反应后主要得到氯化木素沉淀、二氧化硅沉淀和盐水。
2)、固液分离：将氯化木素沉淀、二氧化硅沉淀和盐水加入市售的卧螺式离心机中进行固液分离。
3)、干燥包装：分离后的氯化木素和二氧化硅部分干燥后，计量包装即为造纸添加剂成品。分离后的盐水浓缩干燥后，计量包装即为氯化钠成品。
Claims (1)
1.一种综合处理四氯化硅和造纸制浆黑液的方法，依次包括如下步骤：
A、混合反应：在密闭反应釜中加入造纸制浆黑液，再将四氯化硅加入密闭反应釜进行反应，在常温条件下，四氯化硅水解生成聚硅酸和盐酸；盐酸和造纸制浆黑液中的木质素反应生成氯化木素沉淀；盐酸和造纸制浆黑液中的碱反应生成氯化钠和水；聚硅酸和黑液中的碱反应生成二氧化硅沉淀和水；
B、固液分离：将氯化木素沉淀、二氧化硅沉淀和氯化钠水溶液加入离心机中进行固液分离；
C、干燥包装：分离后的氯化木素和二氧化硅混合物干燥后，计量包装即为造纸添加剂成品；分离后的氯化钠水溶液浓缩干燥后，计量包装即为氯化钠成品。
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