CN1039898C - 一种提取二氧化硅的生产工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种提取二氧化硅的生产工艺方法，是将稻壳灰，锅炉灰在加温加压的条件下和纯碱溶液在搅拌反应釜内进行化学反应。经过滤、冷却、过滤、打浆中和、过滤、烘干和高温烘干即得到二氧化硅产品。这种方法是利用碳酸钠和二氧化硅的还原反应特性，直接提取二氧化硅。可替代气相法，和取代了目前利用碳化稻壳生产的二氧化硅的繁杂工艺。降低了成本、使产品有活性、颜色纯正、满足了多种用途的需要。
Description
本发明涉及化学加工中提取二氧化硅的生产工艺方法。
目前，国内外生产二氧化硅的传统方法是气相法和沉淀法，气相法生产的二氧化硅虽然质量好，但工艺要求严格，满足不了各种行业的广泛应用。沉淀法是目前生产二氧化硅的主要方法，但由于氢氧化钠的大量应用，不仅成本较高，而且在反应时二氧化硅的纯度达不到质量要求。和本发明接近的已有技术，如专利号：881054291，名为：“稻壳灰联产水玻璃和活性碳”，公开了一种硅酸钠和活性炭生产技术，是将稻壳灰在加温加压的条件下与烧碱溶液反应生成水玻璃，再加盐反应生成二氧化硅。由于该工艺的条件限制间接而不是直接的生产，因而二氧化硅的纯度受到一定的限制，导制了产品性能差等一系列的问题。
本发明的目的是利用易得的普通稻壳灰、锅炉灰，提出一种类似沉淀法，但从实质上改变了原生产工艺方法，而且在某些地方可以大量替代气相法生产的二氧化硅，使产品成本低、有活性、颜色纯正，满足了多种用途的需要。
本发明的技术方案是这样实现的：
a.利用稻壳灰、锅炉灰在温度为140-170℃，反应压力为5-7MPa，反应时间为4--5小时的条件下，与纯碱溶液在搅拌反应釜内进行化学反应，反应方程式：
b、化学反应后将液体用箱式压滤机进行第一次过滤，滤液经冷却器快速降温至20-22℃，滤液在冷却过程中有大量的Sio2胶状沉淀析出：析出时发生如下化学反应：
c、将分解出的碳酸钠溶液和析出的二氧化硅进行第二次过滤分离，然后再将箱式压滤机内的二氧化硅用过滤清水洗涤至中性；
d、将箱式压滤机内的二氧化硅取出，其成品是块状的，内部含有较多的碱性，为使其PH达到标准需除去碱性，需要磨浆打浆，再用酸去中和，酸中和后，沉淀8小时，第三次用箱式压滤机过滤，除去盐水，在300℃以上的热风气烘干系统内烘干，经过一次性加工，烘干设备主塔出料为325目以下产品，袋滤器出料为325目以上产品的两个品种的高级超细活性二氧化硅。
e、将上述经磨浆打浆，酸中和，过滤得到的325目以下产品和325目以上产品的两个品种的高级超细活性二氧化硅，在800-1000℃高温烘炉烘干即可得到汽相二氧化硅产品。
采用本工艺方法生产的二氧化硅，产品颜色纯正、纯度高，该工艺利用碳酸钠和二氧化硅在不同温度下发生还原反应这一特征，直接参与化学反应，因此提高了纯度、产量；降低了成本，同时原料易得，实现了不用强酸、强碱、工作环境安全可靠无污染的优势，由于产品具有绝缘性能好、耐磨、高活性等特点，是硅橡胶、军工、航天、医药、食品、化妆品、油漆等行业良好的添加剂，可满足不同用途的需要。
附图为本发明的工艺流程图；
下面是本发明的一个最佳实施例：如图：将稻壳灰、锅炉灰(绝干算)500kg，和8％的碳酸钠溶液800kg加入搅拌反应釜中，温度为140-170℃，反应压力为5-7MPa，反应时间为4-5小时的条件下进行化学反应。化学反应后，立即将液体用箱式压滤机进行第一次过滤，滤液经冷却快速降温至20-22℃，则有二氧化硅析出，和分解出碳酸钠，再进行第二次过滤，将箱式压滤机内的二氧化硅用过滤清水洗涤至中性，将箱式压滤机内的二氧化硅取出，其成品是块状的，内部含有较多的碱性，为使其PH达到标准需除去碱性，需要磨浆打浆，再用酸去中和，酸中和后，沉淀8小时，第三次用箱式压滤机过滤，除去盐水，在300℃以上的热风气烘干系统内烘干，经过一次性加工，烘干设备主塔出料为325目以下产品，袋滤器出料为325目以上产品的两个品种的高级超细活性二氧化硅。将上述经磨浆打浆，酸中和，过滤得到的325目以下产品和325目以上产品的两个品种的高级超细活性二氧化硅，在800-1000℃高温烘炉烘干即可得到汽相二氧化硅产品。
二氧化硅产品的性能：
二氧化硅含量％ 98.75
外观 白色粉末
加热减量％ 0.61
灼烧减量％ 0.74
PH 7.5
筛余物 0.45
总含铜量(mg/kg) 10
总含铁量(mgkg) 600
总含锰量(mg/kg) 20
OBP吸收值 2.04
Claims (1)
1、一种提取二氧化硅的生产工艺方法，是以稻壳灰、锅炉灰为原料，本发明的特征在于：
a、利用稻壳灰、锅炉灰在温度为140-170℃，反应压力为5-7MPa，反应时间为4-5小时的条件下，与纯碱溶液在搅拌反应釜内进行化学反应；
b、将液体用箱式压滤机进行第一次过滤，滤液经冷却器快速降温至20-22℃，滤液在冷却过程中有大量的二氧化硅胶状沉淀析出，和碳酸钠分解出来；
c、将分解出的碳酸钠溶液和析出的二氧化硅进行第二次过滤分离，然后再将箱式压滤机内的二氧化硅用清水洗涤至中性；
d、将箱式压滤机内的二氧化硅取出，其成品是块状的，内部含有较多的碱性，为使其PH达到标准要求，除去碱性需要磨浆打浆，再用酸去中和。酸中和后，沉淀8小时，第三次用箱式压滤机过滤，除去盐水，在300℃以上的热风气流洪干系统内烘干，经过一次性加工，烘干设备主塔出料为325目以下产品，袋滤器出料为325目以上产品的两个品种的高级超细活性二氧化硅；
e、将上述经磨浆打浆、酸中和、过滤得到的325目以下产品和325目以上产品的两个品种的高级超细活性二氧化硅，在800-1000℃高温烘炉烘干即可得到汽相二氧化硅产品。
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