CN102530971B

CN102530971B - 含氟硅胶的洗涤方法

Info

Publication number: CN102530971B
Application number: CN 201110454928
Authority: CN
Inventors: 吴立群; 明大增; 梁雪松; 王煜; 李志祥; 肖勇; 张宗凡; 匡家林; 罗运红; 周艳
Original assignee: YUNTIANHUA INTERNATIONAL CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd YUNNAN; Yunnan Chemical Research Institute
Current assignee: Yunnan Yuntianhua Co Ltd; Yunnan Chemical Research Institute
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102530971A

Abstract

一种含氟硅胶的洗涤方法涉及一种硅胶的洗涤方法，特别涉及采用一种新的方法对含氟硅胶进行洗涤的方法，本发明的方法如下：a.将待洗硅胶放入带搅拌和加热的超声清洗机中，加入洗水；b.加入稀氨水后开启搅拌，开启超声波，洗涤5-60min；物料过滤后滤饼进行第二次洗涤；c.将步骤b洗涤的滤饼放入搅拌和加热的超声清洗机中，加入洗水；d.加入洗水后开启搅拌，搅拌的同时开启加热并开启超声波洗涤5-60min；e．步骤d的物料过滤后滤饼进行第二次洗涤，滤液反复使用。本发明用超声清洗的方法来洗涤含氟硅胶，使含氟硅硅胶干基二氧化硅含量从原来的60%左右大幅度提高，杂质含量则从原来的15%降低到不足0.1%。

Description

含氟硅胶的洗涤方法

技术领域

本发明涉及一种硅胶的洗涤方法，特别涉及采用一种新的方法对含氟硅胶进行洗涤的方法。

背景技术

磷矿石中伴生着大量的氟、硅元素，在湿法磷加工过程中，磷矿石中氟、硅元素大部分被磷石膏带走，难以回收系统无法利用，其余的氟硅元素主要以硅胶，即所述的酸性硅胶和氟硅酸形式存在。现氟硅酸较为有效的利用方法是将氟硅酸与氢氧化铝反应生成氟化铝和硅胶（下文所述的氟化铝副产硅胶）；氟硅酸与芒硝反应得到氟硅酸钠，氟硅酸钠再与纯碱反应生成氟化钠和硅胶（下文所述的氟化钠副产硅胶），氟化钠和氟化铝可作为产品销售，也可以反应合成冰晶石。在利用氟硅资源过程中均会产生大量硅胶，每种硅胶均含氟。上述三种硅胶颗粒细，表面张力大，容易吸附含氟的杂质在硅胶表面，使得清洗难度加大，且氟化钠、氟化铝、氟硅酸盐溶解度很低，用常规洗涤方法洗涤含氟硅胶需要大量的洗水，处理含氟的废水成本极高，导致含氟硅胶大量堆存，不仅导致氟、硅资源的浪费，还严重污染环境。为解决含氟硅胶利用的难题，本发明将超声清洗应用到含氟硅胶清洗中。超声清洗原理是由超声波发生器发出的高频信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质中，产生空化作用、直径流作用、机械效应、热效应对液体和污物直接和间接的作用，使污物层被分散、剥离而达到清洗目的。

超声波洗涤机中要求声场排布均匀，已达到较好的效果，因此传统超声清洗设备均不带搅拌装置，由于硅胶容易沉降，若不搅拌必定会出现硅胶在清洗机的沉积，使得超声洗涤不能达到应用的效果。

发明内容

本发明目的是解决含氟硅胶利用的难题，将含氟硅胶通过超声洗涤的过程，提高硅胶的干基二氧化硅含量，降低杂质含量，已满足后续工艺用硅胶的要求。

本发明所述的含氟硅胶的洗涤方法，其方法如下：

a.将待洗硅胶放入带搅拌和加热的超声清洗机中，加入洗水，洗水为稀氨水，氨水浓度为0.1-2%，洗水加入量为硅胶质量的2-8倍；

b.加入稀氨水后开启搅拌，搅拌转速为50-150rpm，搅拌的同时开启加热，待温度升至20-90℃时，开启超声波，超声波频率为20-50KHz，超声波功率为0.5-1.2kw/kg干硅胶，洗涤5-60min；物料过滤后滤饼进行第二次洗涤；

c.将b步洗涤的滤饼放入搅拌和加热的超声清洗机中，加入洗水，洗水为普通自来水，洗水加入量为硅胶质量的1-4倍；

d.加入洗水后开启搅拌，搅拌转速为50-150rpm，搅拌的同时开启加热，待温度升至20-90℃时，开启超声波，超声波频率为20-50KHz，超声波功率为0.5-1.2kw/kg干硅胶，洗涤5-60min；

e．d步骤的物料过滤后滤饼进行第二次洗涤，滤液可用作为配置成稀氨水，作为a步骤洗涤的洗液，滤饼为已洗涤的硅胶。

步骤a所述的带搅拌和加热装置的超声波洗涤机的超声频率为20-50KHz，超声功率为0-1.2kw/kg干硅胶。

步骤a步中所选用的超声清洗机带搅拌装置，搅拌转速为50-150rpm。

步骤a步中所选用的超声清洗机带加热和控温装置，可将洗涤温度控制在常温-90℃

步骤a步中所用的洗水为稀氨水，浓度为0.5-2%。

本发明共用两次洗涤的方法实现含氟硅胶的洗涤，第一次洗涤洗水为稀氨水，第二次洗涤洗水为自来水，过滤后滤液可作为溶剂配成稀氨水，作为第一次洗涤的洗水，实现逆流洗涤。

本发明中，除非另加说明，否则本说明书中所有百分数均为质量百分含量。

本发明通过项目成员多次试验摸索工艺条件，调整搅拌强度、超声频率、超声功率，使本发明的超声波洗涤机在搅拌的同时保证声场的均匀，因此取得了很好的洗涤效果。

普通超声波发生器不能在超过50℃条件下长时间运行，而含氟硅胶最佳洗涤温度需要到90℃，本超声波清洗器选用日本进口的高温超声波发生器，可在100℃内长时间运行，通过提高洗涤温度，使得洗涤效率大幅度提高。本发明通过大量的试验工作获得了很好的效果，为含氟硅胶的处理提供了一种较为理想的方法。

本发明用超声清洗的方法来洗涤含氟硅胶，通过本方法将含氟硅硅胶干基二氧化硅含量从原来的60%左右大幅度提高，经实验证明，超声洗涤后，硅胶干基二氧化硅含量提高至94%以上，杂质含量则从原来的15%降低到不足0.1%。经洗涤后硅胶可用于生产高品质水玻璃、合成4A分子筛等。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明，但不限于实施例。

表1

编号	硅胶来源	干基二氧化硅含量	杂质含量	结晶水含量
					1	酸性硅胶	60.5%	34%	5.5%
2	氟化钠副产硅胶	60.4%	34%	5.6%
					3	氟化铝副产硅胶	60.1%	34%	5.9%
4	三种硅胶等质量混合	60.3%	34%	5.7%

表1为四种待洗硅胶原料中杂质含量。

实施例1

分别取表1中编号为1-4的硅胶原料，干基质量2kg放入超声清洗机中，加入0.1%的稀氨水4kg，同时开启搅拌，搅拌转速为50rpm，温度20℃，开启超声，超声波频率为20KHz，超声功率为1000w，洗涤时间为5min，物料经过滤后，滤饼放入超声清洗机中，加入自来水4kg，同时开启搅拌，拌转速为50rpm，温度20℃，开启超声，超声波频率为20KHz，超声功率为1000w，洗涤时间为5min，洗涤结束后物料经过滤后，滤液配成氨水用于第一步洗涤，滤饼为已洗涤硅胶。编号为1-4的含氟硅胶经洗涤后，它们的干基二氧化硅含量分别为86.3%、84.2%、83.5%、84.7%，杂质含量分别为8.2%、10.2%、10.6%、9.6%。

实施例2

分别取表1中编号为1-4的硅胶原料，干基质量2kg放入超声清洗机中，加入1%的稀氨水10kg，开启搅拌，搅拌转速为150rpm，温度60℃，开启超声，超声波频率为50KHz，超声功率为1800w，洗涤时间为30min，物料经过滤后，滤饼放入超声清洗机中，加入自来水10kg，开启搅拌，搅拌转速为150rpm，温度60℃，开启超声，超声波频率为50KHz，超声功率为1800w，洗涤时间为30min，洗涤结束后物料经过滤后，滤液配成氨水用于第一步洗涤，滤饼为已洗涤硅胶。编号为1-4的含氟硅胶经洗涤后，它们的干基二氧化硅含量分别为91.3%、88.5%、86.6%、88.8%，杂质含量分别为3.2%、5.9%、7.5%、5.5%。

实施例3

分别取表1中编号为1-4的硅胶原料，干基质量2kg放入超声清洗机中，加入2%的稀氨水16kg，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，温度40℃，开启超声，超声波频率为40KHz，超声功率为2400w，洗涤时间为60min，物料经过滤后，滤饼放入超声清洗机中，加入自来水16kg，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，温度40℃，开启超声，超声波频率为40KHz，超声功率为2400w，洗涤时间为60min，洗涤结束后物料经过滤后，滤液配成氨水用于第一步洗涤，滤饼为已洗涤硅胶。编号为1-4的含氟硅胶经洗涤后，它们的干基二氧化硅含量分别为94.5%、94.4%、94.0%、94.3%，杂质含量分别为0.1%、0.1%、0.2%、0.1%。

实施例4

分别取表1中编号为1-4的硅胶原料，干基质量2kg放入超声清洗机中，加入2%的稀氨水16kg，开启搅拌，搅拌转速为150rpm，温度40℃，开启超声，超声波频率为20KHz，超声功率为1000w，洗涤时间为30min，物料经过滤后，滤饼放入超声清洗机中，加入自来水16kg，开启搅拌，搅拌转速为150rpm，温度40℃，开启超声，超声波频率为20KHz，超声功率为1000w，洗涤时间为30min，洗涤结束后物料经过滤后，滤液配成氨水用于第一步洗涤，滤饼为已洗涤硅胶。编号为1-4的含氟硅胶经洗涤后，它们的干基二氧化硅含量分别为93.8%、93.3%、92.7%、93.2%，杂质含量分别为0.8%、1.1%、1.4%、1.1%。

实施例5

分别取表1中编号为1-4的硅胶原料，干基质量2kg放入超声清洗机中，加入0.5%的稀氨水10kg，开启搅拌，搅拌转速为150rpm，温度60℃，开启超声，超声波频率为40KHz，超声功率为2400w，洗涤时间为60min，物料经过滤后，滤饼放入超声清洗机中，加入自来水10kg，开启搅拌，搅拌转速为150rpm，温度60℃，开启超声，超声波频率为40KHz，超声功率为2400w，洗涤时间为60min，洗涤结束后物料经过滤后，滤液配成氨水用于第一步洗涤，滤饼为已洗涤硅胶。编号为1-4的含氟硅胶经洗涤后，它们的干基二氧化硅含量分别为94.3%、94.0%、93.5%、93.9%，杂质含量分别为0.2%、0.4%、0.6、0.4%。

实施例6

分别取表1中编号为1-4的硅胶原料，干基质量2kg放入超声清洗机中，加入1%的稀氨水4kg，开启搅拌，搅拌转速为150rpm，温度60℃，开启超声，超声波频率为50KHz，超声功率为1800w，洗涤时间为30min，物料经过滤后，滤饼放入超声清洗机中，加入自来水kg，开启搅拌，搅拌转速为150rpm，温度60℃，开启超声，超声波频率为50KHz，超声功率为1800w，洗涤时间为30min，洗涤结束后物料经过滤后，滤液配成氨水用于第一步洗涤，滤饼为已洗涤硅胶。编号为1-4的含氟硅胶经洗涤后，它们的干基二氧化硅含量分别为88.4%、87.6%、86.7%、87.6%，硅胶1-4中的杂质含量分别为6%、6.8%、7.4%、6.7%。

对比实施例1

分别取表1中编号为1-4的硅胶原料干基质量2kg放入清洗机中，加入洗水16kg，开启搅拌，搅拌转速为150rpm，温度60℃，洗涤时间为60min，共洗涤2次，结束洗涤后，检测结果为：硅胶1-4的二氧化硅含量分别为67.3%、65.2%、63.5%、65.3%，编号为1-4的硅胶原料经洗涤后，它们中的杂质含量分别为27.2%、29.2%、30.6%、29.0%。

Claims

1.一种含氟硅胶的洗涤方法，其特征在于，其方法如下：

c.将步骤b洗涤的滤饼放入搅拌和加热的超声清洗机中，加入普通自来水作为洗水，洗水加入量为硅胶质量的1-4倍；

e．步骤d的物料过滤后滤饼进行第二次洗涤，滤液用作为配置成稀氨水，作为步骤a洗涤的洗液，滤饼为已洗涤的硅胶。

2.根据权利要求1所述的含氟硅胶的洗涤方法，其特征在于，步骤a所述的带搅拌和加热装置的超声清洗机的超声频率为20-50KHz，超声功率为0-1.2kw/kg干硅胶。

3.根据权利要求1所述的含氟硅胶的洗涤方法，其特征在于，步骤a步中所选用的超声清洗机带搅拌装置，搅拌转速为50-150rpm。

4.根据权利要求1所述的含氟硅胶的洗涤方法，其特征在于，步骤a步中所选用的超声清洗机带加热和控温装置，可将洗涤温度控制在常温至90℃。

5.根据权利要求1所述的含氟硅胶的洗涤方法，其特征在于，步骤a步中所用的洗水为稀氨水，浓度为0.5-2%。