CN102092727A - 硫酸烧渣的治理废渣制备钾水玻璃胶和单质硫的方法 - Google Patents
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Abstract
硫酸烧渣的治理废渣制备钾水玻璃胶和单质硫的方法，属于硫酸无机工业排放的综合治理和利用。将该硫酸烧渣治理的一次排放废渣用10-15％的盐酸溶液反复洗涤，过滤后的滤饼用清水洗涤三次使pH值达到6-7再滤待用；得到的纯净滤饼与液体氢氧化钾混合于蒸汽加热的压力反应器里，该纯净滤饼中的二氧化硅与液体氢氧化钾的纯质量比为1∶1.67-2.07，开动蒸汽加热使反应压力达到0.3-0.4Mpa后，停止通入直接蒸汽，用夹套蒸汽保温并维持此压力6-8小时；之后将形成的硅酸钾溶液过滤得到滤饼单质硫经洗涤干燥及粉碎包装得到单质硫产品；得到的硅酸钾液体再经轻浓缩、冷却及包装得到钾水玻璃胶的液体产品。避免了硫酸工业的二次污染，变废为宝。
Description
技术领域
本发明属于硫酸无机工业排放的综合治理和利用的技术领域，尤其是一种硫酸烧渣的治理废渣制备钾水玻璃胶和单质硫的方法。
背景技术
硫酸工业是以硫铁矿为原料接触法生产的硫酸，主要由原料、焙烧、净化、转化和吸收五个工序组成。一般习惯上以净化工艺流程，经硫酸生产分成干法和湿法两大类。湿法净化又有酸洗、热浓酸洗和水洗之分。目前我国硫铁矿制酸少数工厂是酸洗流程，多数仍为水洗流程。
硫铁矿主要由硫和铁组成，伴有少量的有色金属和稀有金属。硫铁矿烧渣为硫铁矿焙烧提取硫后排出的残渣。硫铁矿中除了硫被利用外，铁及其他元素仍留在烧渣中。烧渣是用来炼铁，提取有色金属和制造建筑材料的原料。
单位硫酸产品的排放量与硫铁矿的品位及工艺条件有关。在相同的工艺条件下硫铁矿的品位越高则排渣量就越少，反之则高。当硫铁矿含硫量为25-35％时，一般生产每吨约产生0.7-1吨的烧结渣。下面硫酸烧渣的各种成分的百分含量为四氧化三铁含量为43.31％，三氧化二铝含量为8.13％，氧化钙含量为1.63％，氧化镁含量为0.46％，氧化硅含量为35.73％，硫的含量为0.16％。
在《用化学法制备硫酸烧渣为氯化物的方法》等一系列的发明中，通过盐酸净化后提取了四氧化三铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化硅、单质硫元素等，形成各种金属盐后所剩余的酸不溶物为二氧化硅和单质硫。对于所剩余的酸不溶物二氧化硅和单质硫如何利用？这一尚待解决的课题关系到将三废里面的各种物质及元素吃干炸净全部利用起来以便最大可能的减少化工三废的二次排放的问题。
发明内容
本明旨在针对硫酸烧渣的治理废渣的利用和市场需求，提供一种硫酸烧渣的治理废渣制备钾水玻璃胶和单质硫的方法。本发明是针对硫酸烧渣通过盐酸净化提取了四氧化三铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化硅、单质硫元素等形成各种金属盐后，对所剩余的酸不溶物二氧化硅和单质硫所提出的提取方法。该此方法是典型的三废治理衍生的发明，其目的就是要把三废里面的各种物质及元素吃干炸净全部利用起来，以便最大可能的减少化工三废的二次排放。
为了实现上述目的，本发明一种硫酸烧渣的治理废渣制备钾水玻璃胶和单质硫的方法的技术方案如下：
硫酸烧渣的治理废渣制备钾水玻璃胶和单质硫的方法，取硫酸烧渣治理的一次排放废渣，硫酸烧渣治理的一次排放废渣中主要为二氧化硅和单质硫等酸不溶物，将该硫酸烧渣治理的一次排放废渣用10-15％的盐酸溶液反复洗涤20-30分钟，过滤后的滤饼用清水洗涤三次使PH值达到6-7再滤待用；酸性滤液可循环洗涤使用以节省成本且防止污染；酸性清水洗液可勾兑盐酸洗涤液，剩余部分通过碱性处理合理排放；
上述得到的纯净滤饼与液体氢氧化钾混合于蒸汽加热的压力反应器里，该纯净滤饼中的二氧化硅与液体氢氧化钾的纯质量比为1∶1.67-2.07，开动蒸汽加热使反应压力达到0.3-0.4Mpa后，停止通入直接蒸汽，用夹套蒸汽保温并维持此压力6-8小时；之后将形成的硅酸钾溶液过滤得到滤饼单质硫经洗涤干燥及粉碎包装得到单质硫产品；得到的硅酸钾液体再经轻浓缩、冷却及包装得到钾水玻璃胶的液体产品。
本发明的化学反应方程式如下：
SiO2+2KOH＝＝＝＝K2SiO3+H2O
本发明的有益效果在于：其一，本发明提供了一种硫酸烧渣的治理废渣制备钾水玻璃胶和单质硫的方法，该方法有效的避免了硫酸工业的二次污染，在一次排放中寻找潜力来吃干炸净，变废为宝。其二，生成有价值的硅系列产品，创造出可观的经济效益。其三，制取物的纯度高，质量有保证。
具体实施方式
实施例一
一种硫酸烧渣的治理废渣制备水玻璃胶和单质硫的方法，取500公斤硫酸烧渣治理的一次排放废渣，硫酸烧渣治理的一次排放废渣中主要为二氧化硅和单质硫等酸不溶物(其中二氧化硅含量为35.73％)，用10-15％的盐酸溶液反复洗涤20-30分钟，过滤后的滤饼用清水洗涤三次使PH值达到6-7再滤待用；酸性滤液可循环洗涤使用以节省成本且防止污染；酸性清水洗液可勾兑盐酸洗涤液，剩余部分通过碱性处理合理排放；
上述得到的纯净滤饼与液体氢氧化钾混合于蒸汽加热的压力反应器里，该纯净滤饼中的二氧化硅与液体氢氧化钾的纯质量比为1∶1.67，开动蒸汽加热使反应压力达到0.3-0.4Mpa后，停止通入直接蒸汽，用夹套蒸汽保温并维持此压力6-8小时；之后将形成的硅酸钾溶液过滤得到滤饼单质硫经洗涤干燥及粉碎包装得到单质硫产品；得到的硅酸钾液体再经轻浓缩、冷却及包装得到410.3公斤的钾水玻璃胶的液体产品。
实施例二
一种硫酸烧渣的治理废渣制备水玻璃胶和单质硫的方法，取500公斤硫酸烧渣治理的一次排放废渣，硫酸烧渣治理的一次排放废渣中主要为二氧化硅和单质硫等酸不溶物(其中二氧化硅含量为35.73％)，用10-15％的盐酸溶液反复洗涤20-30分钟，过滤后的滤饼用清水洗涤三次使PH值达到6-7再滤待用；酸性滤液可循环洗涤使用以节省成本且防止污染；酸性清水洗液可勾兑盐酸洗涤液，剩余部分通过碱性处理合理排放；
上述得到的纯净滤饼与液体氢氧化钾混合于蒸汽加热的压力反应器里，该纯净滤饼中的二氧化硅与液体氢氧化钾的纯质量比为1∶1.87，开动蒸汽加热使反应压力达到0.3-0.4Mpa后，停止通入直接蒸汽，用夹套蒸汽保温并维持此压力6-8小时；之后将形成的硅酸钾溶液过滤得到滤饼单质硫经洗涤干燥及粉碎包装得到单质硫产品；得到的硅酸钾液体再经轻浓缩、冷却及包装得到459.4公斤的钾水玻璃胶的液体产品。
实施例三
一种硫酸烧渣的治理废渣制备水玻璃胶和单质硫的方法，取500公斤硫酸烧渣治理的一次排放废渣，硫酸烧渣治理的一次排放废渣中主要为二氧化硅和单质硫等酸不溶物(其中二氧化硅含量为35.73％)，用10-15％的盐酸溶液反复洗涤20-30分钟，过滤后的滤饼用清水洗涤三次使PH值达到6-7再滤待用；酸性滤液可循环洗涤使用以节省成本且防止污染；酸性清水洗液可勾兑盐酸洗涤液，剩余部分通过碱性处理合理排放；
上述得到的纯净滤饼与液体氢氧化钾混合于蒸汽加热的压力反应器里，该纯净滤饼中的二氧化硅与液体氢氧化钾的纯质量比为1∶2.07，开动蒸汽加热使反应压力达到0.3-0.4Mpa后，停止通入直接蒸汽，用夹套蒸汽保温并维持此压力6-8小时；之后将形成的硅酸钾溶液过滤得到滤饼单质硫经洗涤干燥及粉碎包装得到单质硫产品；得到的硅酸钾液体再经轻浓缩、冷却及包装得到508.6公斤的钾水玻璃胶的液体产品。
Claims (1)
1.硫酸烧渣的治理废渣制备钾水玻璃胶和单质硫的方法，取硫酸烧渣治理的一次排放废渣，硫酸烧渣治理的一次排放废渣中主要为二氧化硅和单质硫；其特征在于：将该硫酸烧渣治理的一次排放废渣用10-15％的盐酸溶液反复洗涤20-30分钟，过滤后的滤饼用清水洗涤三次使PH值达到6-7再滤待用；酸性滤液可循环洗涤使用以节省成本且防止污染；酸性清水洗液可勾兑盐酸洗涤液，剩余部分通过碱性处理合理排放；
上述得到的纯净滤饼与液体氢氧化钾混合于蒸汽加热的压力反应器里，该纯净滤饼中的二氧化硅与液体氢氧化钾的纯质量比为1∶1.67-2.07，开动蒸汽加热使反应压力达到0.3-0.4Mpa后，停止通入直接蒸汽，用夹套蒸汽保温并维持此压力6-8小时；之后将形成的硅酸钾溶液过滤得到滤饼单质硫经洗涤干燥及粉碎包装得到单质硫产品；得到的硅酸钾液体再经轻浓缩、冷却及包装得到钾水玻璃胶的液体产品。
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|---|---|---|---|---|
| CN102515186A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-06-27 | 昆明理工大学 | 一种回收硅的方法 |
| CN103030153A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-04-10 | 昆明道尔森科技有限公司 | 一种制备钾水玻璃的方法 |
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| CN102515186B (zh) * | 2011-12-12 | 2014-05-07 | 昆明理工大学 | 一种回收硅的方法 |
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