CN103011222A - 一种含硅冰晶石的脱硅方法 - Google Patents

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旷戈
刘善军
罗文斌
郭慧
臧运凯
谢文菊
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Abstract

本发明公开了一种含硅冰晶石的脱硅方法，将含硅冰晶石投入到氢氟酸溶液反应槽中，搅拌反应后过滤分离，并洗涤，湿的冰晶石滤饼投入到回转窑或者电炉中进行煅烧，煅烧后冷却破碎后得冰晶石产品。高含硅的冰晶石应用到电解铝生产时，会影响电解铝产品质量，并带来环保处理的问题，本发明可以处理各种原因造成的、硅以各种形态存在的冰晶石硅含量高的问题，通过氢氟酸反应消除以二氧化硅以及各种硅氧矿物等形式存在的硅，通过高温煅烧除去以氟硅酸盐形式存在的硅，获得符合电解铝生产需要的冰晶石产品。

Description

一种含硅冰晶石的脱硅方法
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种含硅冰晶石的脱硅方法。
背景技术
冰晶石是氟铝酸钠，主要应用在电解铝的生产，是电解铝生产过程的熔剂。电解铝生产对于冰晶石产品的硅含量有严格的要求，硅含量偏高对于电解铝生产产生严重的后果。但是在合成冰晶石过程中由于各种原因带入的硅很难以去除，生产要求很高。
合成的高含硅冰晶石为不合格产品，如何处理这种不合格的冰晶石对于合成冰晶石生产具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含硅冰晶石的脱硅方法，使高含硅的不合格的冰晶石达到符合电解铝生产的冰晶石的要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含硅冰晶石的脱硅方法，将含硅冰晶石投入到氢氟酸溶液反应槽中，搅拌反应后过滤分离，并洗涤，湿的冰晶石滤饼投入到回转窑或者电炉中进行煅烧，煅烧后冷却破碎后，获得符合国家标准GB/T4291-2007要求的合格冰晶石产品。
所述的含硅冰晶石是一种不符合电解铝使用要求的冰晶石，其中的SiO2含量≥0.36%，所含的硅是以二氧化硅、氟硅酸盐或单质硅形态存在。
反应槽内的氢氟酸溶液的浓度为HF≥3wt%，反应时间为0.5-3小时，反应温度为常温-80℃。
煅烧温度为500-650℃，煅烧时间为1-5小时，煅烧后经冷却破碎后，获得SiO2含量≤0.36%的冰晶石。
本发明涉及的反应如下：
反应槽主反应
SiO2 +6HF → 2H2O + H2SiF6 
H2SiF6+Na2CO3 → CO2 +H2O + Na2SiF6↓
煅烧时反应
Na2SiF6(s) → NaF(s) + SiF4 (g)
本发明的有益效果在于：
（1）对于不合格的高硅冰晶石的处理可以简便地获得合格的冰晶石产品。
（2）对于利用高含硅的氢氟酸生产合格的合成冰晶石提供了一个简单的方法。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
一种高含硅的冰晶石的脱硅的步骤为：
将高含硅的冰晶石投入到含氢氟酸的溶液反应槽中，搅拌反应后过滤分离，并洗涤，湿的冰晶石滤饼投入到回转窑或者电炉中进行煅烧，煅烧后冷却破碎后，获得符合国家标准要求的冰晶石产品。。
实施例1
将高含硅的冰晶石投入到含氢氟酸的溶液反应槽中，搅拌反应后过滤分离，并洗涤，湿的冰晶石滤饼投入到回转窑或者电炉中进行煅烧，煅烧后冷却破碎后，获得符合国家标准要求的冰晶石产品。所述的高含硅冰晶石是一种不符合电解铝使用要求的冰晶石，其中的SiO2含量≥4.6%，所含的硅是以氟硅酸盐形态存在。将高含硅的冰晶石投入到含氢氟酸的反应槽中，反应槽内的氢氟酸浓度为：HF 5%，反应时间：0.5小时，反应温度：常温。反应完的高硅冰晶石过滤后，采用外热式回转窑进行煅烧反应，煅烧温度范围为：600℃，煅烧时间：2小时，煅烧后经冷却破碎后，获得SiO2含量≤0.36%的冰晶石。
实施例2
将高含硅的冰晶石投入到含氢氟酸的溶液反应槽中，搅拌反应后过滤分离，并洗涤，湿的冰晶石滤饼投入到回转窑或者电炉中进行煅烧，煅烧后冷却破碎后，获得符合国家标准要求的冰晶石产品。所述的高含硅冰晶石是一种不符合电解铝使用要求的冰晶石，其中的SiO2含量≥2.0%，所含的硅是以二氧化硅形式存在。将高含硅的冰晶石投入到含氢氟酸的反应槽中，反应槽内的氢氟酸浓度为：HF≥8%，反应时间：3小时，反应温度50℃。反应完的高硅冰晶石过滤后，采用电炉等进行煅烧反应，煅烧温度范围为：550℃，煅烧时间：1小时，煅烧后经冷却破碎后，获得SiO2含量≤0.36%的冰晶石。
实施例3
将高含硅的冰晶石投入到含氢氟酸的溶液反应槽中，搅拌反应后过滤分离，并洗涤，湿的冰晶石滤饼投入到回转窑或者电炉中进行煅烧，煅烧后冷却破碎后，获得符合国家标准要求的冰晶石产品。所述的高含硅冰晶石是一种不符合电解铝使用要求的冰晶石，其中的SiO2含量≥0.36%，所含的硅是以硅氧矿物形式存在。将高含硅的冰晶石投入到含氢氟酸的反应槽中，反应槽内的氢氟酸浓度为：HF≥5%，反应时间：2小时，反应温度：80℃。反应完的高硅冰晶石过滤后，采用外热式回转窑或者电炉等进行煅烧反应，煅烧温度范围为：600℃，煅烧时间：3小时，煅烧后经冷却破碎后，获得SiO2含量≤0.36%的冰晶石。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种含硅冰晶石的脱硅方法，其特征在于：将含硅冰晶石投入到氢氟酸溶液反应槽中，搅拌反应后过滤分离，并洗涤，湿的冰晶石滤饼投入到回转窑或者电炉中进行煅烧，煅烧后冷却破碎后，获得符合国家标准要求的冰晶石产品。
2.根据权利要求1所述的含硅冰晶石的脱硅方法，其特征在于：所述的含硅冰晶石是一种不符合电解铝使用要求的冰晶石，其中的SiO2含量≥0.36%，所含的硅是以二氧化硅、氟硅酸盐或单质硅形态存在。
3.根据权利要求1所述的含硅冰晶石的脱硅方法，其特征在于：反应槽内的氢氟酸溶液的浓度为HF≥3wt%，反应时间为0.5-3小时，反应温度为常温-80℃。
4.根据权利要求1所述的含硅冰晶石的脱硅方法，其特征在于：煅烧温度为500-650℃，煅烧时间为1-5小时，煅烧后经冷却破碎后，获得SiO2含量≤0.36%的冰晶石。
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