CN109319795B

CN109319795B - 从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法

Info

Publication number: CN109319795B
Application number: CN201811213468.3A
Authority: CN
Inventors: 游孟松; 邓世平
Original assignee: Jiangsu Xinghuo Star Science & Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Xinghuo Star Science & Technology Co ltd
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2020-07-31
Anticipated expiration: 2038-10-18
Also published as: CN109319795A

Abstract

本发明公开了从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，涉及硅渣回收及硅溶胶领域，包括以下步骤：(1)将有机硅渣与盐酸溶液、次氯酸钠溶液、氯酸钾溶液依次反应；浓密沉降、分离；分离单质铜；(2)通过旋流器组进行分离；(3)再经螺旋分级机中进行水洗分离；(4)加入Na₂CO₃溶液进行混合；(5)加入螺旋布料式刮刀离心机中甩干分离；(6)在反应釜中加入水、片碱、氨水、水溶性聚醚改性硅油，边搅拌分四次缓慢加入硅粉；并向反应釜中通入氮气，排出反应产生的氢气；反应完成即制得硅溶胶。本发明实现了对含硅废渣的资源化利用，分离提纯后的硅粉中硅单体含量高于95％；采用回收的硅粉制得高纯硅溶胶中SiO₂质量分数>30％，pH值范围为9～10，收率>81％。

Description

从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法

技术领域

本发明涉及硅渣回收及硅溶胶技术领域，具体涉及一种从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法。

背景技术

有机硅化工产品如甲基氯硅烷、苯基氯硅烷等的生产过程中，有机硅单体是主要原料，铜粉或铜盐作为催化剂，在其生产中未反应的硅粉和催化剂的混合物称为废渣，有机硅废渣中含有相当数量的硅粉、铜粉、碳粉，具有很高的回收价值，若直接掩埋，不仅造成严重的环境污染，而且会损失大量的硅和铜，造成资源的极大浪费，随着有机硅生产规模的不断扩大，有机硅废渣数量不断增加，而如何有效回收有机硅废渣中的硅粉，再利用硅粉生产硅溶胶，实现资源化，对于促进有机硅产业链的绿色可持续发展具有重要意义。

硅溶胶(即二氧化硅溶胶)又称胶体二氧化硅，是一种白色或微带蓝色乳光的胶体溶液，其主要成分是胶体形态的水合二氧化硅，分子式可表示为mSiO2·nH2O。硅溶胶的一般质量分数为25％，质量分数在30％以上的硅溶胶称为高质量分数硅溶胶。硅溶胶具有许多优良性质，如大比表面、高吸附性、高分散度、高耐火绝缘性、高耐温抗氧化性等；从二十世纪40年代以来，硅溶胶作为一种用途广泛的无机硅化合物在催化剂载体、精铸陶瓷壳型无机涂层和涂料、纺织造纸工业、电子工业等众多领域内得到了应用。

现有技术中，硅溶胶的制备方法主要有直接酸化法、离子交换法、胶溶法、硅化合物水解法、单质硅溶解法、热解硅分散法等。其中：直接酸化法制备的硅溶胶稳定性差；离子交换法工艺复杂，能源耗费大，对环境影响严重；胶溶法要求条件高；热解硅分散法能耗大；采用单质硅溶解法制备硅溶胶，因具有生产工艺较简单、产品杂质含量少、产品纯度较高、稳定性好、设备投资较少、生产周期较短、废水排放少等优点，是近年来兴起的一种制备硅溶胶的新工艺、并得到越来越多的研究和运用。

中国专利CN102174674A公开了硅渣浆的处理回收工艺，该专利是在硅渣浆固相加入盐酸，得到硅和二氧化硅，然后烘干得到硅粉。该专利只加入盐酸进行分离硅渣，由于单质铜不与稀盐酸反应，因此该专利分离的硅粉中还含有单质铜，同时该专利并未对硅粉进行提纯，所以分离得到的硅粉不能进行直接用于生产硅溶胶。中国专利CN102943177B公开了从有机硅废渣中回收铜和硅粉的方法，该专利是将有机硅废渣与浓硫酸混合升温熟化，然后水浸、固液分离，分离得到的固相经水洗、干燥后得硅粉。该专利采用浓硫酸提取铜后所得含铜溶液会引入杂质离子，如硫酸根离子；同时该专利并未对硅粉进行提纯，所以分离得到的硅粉不能进行直接用于生产硅溶胶。

另外，中国专利CN106744996A公开了“一种硅溶胶及其制备方法”，该专利是先在含硅废渣中加入水、氧化剂和盐酸进行清洗；然后真空抽滤、球磨、离心、脱水后得到产物硅粉，再将硅粉与水和碱液进行反应即得硅溶胶；该专利分离得到的硅粉纯度不高，会影响生产得到的硅溶胶的质量。中国专利CN105731468A公开了“一种粒径可控硅溶胶的制备方法”，该专利是以硅粉为原料，在碱性催化剂作用下，分批加入硅粉，制成小粒径二氧化硅溶胶晶种；在碱性催化剂作用下，分批加入硅粉，硅粉水解后在晶种上二次生长，制备粒径增长的大粒径二氧化硅溶胶。中国专利CN104445222B公开了“一种大粒径且分布均匀酸性硅溶胶的制备方法”，该专利是以质量浓度为10％-15％的工业级硅溶胶，在搅拌加热下与单质硅粉反应，制得预处理硅溶胶溶液Ⅰ，然后分次加入混合碱溶液等，即制得硅溶胶；该专利是以工业级硅溶胶和单质硅粉为原料，生产成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法。

本发明的技术解决方案如下：

从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，包括以下步骤：

(1)将从有机硅单体流化床排出的有机硅渣加入盐酸溶液中进行混合反应；然后加入次氯酸钠溶液进行反应；再加入氯酸钾溶液进行反应；反应完成后经浓密沉降，再经离心机分离，即得到分离单质铜后的有机硅渣；

(2)将经分离单质铜后的有机硅渣加入水中形成固液混合物，通过输送泵输入至旋流器组中，固液混合物进入旋流器组内的压力不小于0.06MPa；收集从旋流器底流口排出的固液混合物；

(3)将步骤(2)中混合物加入螺旋分级机中进行水洗分离，在螺旋分级机逆向出口处收集比重大的硅粉；

(4)在步骤(3)中硅粉加入Na₂CO₃溶液进行混合；

(5)将步骤(4)处理后的混合液加入螺旋布料式刮刀离心机中进行甩干分离，即分离提纯得到硅粉，硅粉单体含量达到95％以上；

(6)在反应釜中加入水、片碱，搅拌溶解，加入氨水、水溶性聚醚改性硅油，搅拌均匀，然后边搅拌分四次缓慢加入步骤(5)中的硅粉进行反应；并向反应釜中通入氮气，排出反应产生的氢气；其中，水、片碱、氨水、水溶性聚醚改性硅油、硅粉的质量比为300～500:6～8:1:0.001～0.0015:145～155；反应釜内的反应温度为68～90℃，整个反应的时间为4.5～5.5h，反应完成即制得产物硅溶胶。

作为优选技术方案，所述步骤(1)中，包括至少一种以下技术特征：

加入盐酸溶液的质量分数为5～8％，进行混合反应的时间为40～50h，反应温度为42℃；

加入次氯酸钠溶液的质量分数为1～3％，进行反应的时间为30～50min，反应温度为52℃；

加入氯酸钾溶液的质量分数为1％，进行反应的时间为40～60min，反应温度为48℃；

其中有机硅渣、盐酸溶液、次氯酸钠溶液、氯酸钾溶液的质量比为1:1.5:0.05:0.1。

作为优选技术方案，所述步骤(2)中，通过输送泵输入至依次相连的四级旋流器进行分离，包括至少一种以下技术特征：

进入一级旋流器的固液混合物的压力为0.06～0.08MPa；

进入二级旋流器的固液混合物的压力为0.1～0.12MPa；

进入三级旋流器的固液混合物的压力为0.14～0.16MPa；

进入四级旋流器的固液混合物的压力0.18～0.20MPa。

作为优选技术方案，所述步骤(3)中，螺旋分级机的螺旋直径为600mm，水槽的长度为18000mm，水槽倾斜角为12°30″，螺旋转速为18r/min。

作为优选技术方案，所述步骤(4)中，加入的Na₂CO₃溶液的质量分数为5～10％，加入Na₂CO₃溶液调节混合液pH至中性。

作为优选技术方案，所述步骤(5)中，螺旋布料式刮刀离心机的转速为2000～3000r/min，布料网的孔径大小为250～300目。

作为优选技术方案，所述步骤(6)中，包括至少一种以下技术特征：

氨水的质量分数为25～28％；

水溶性聚醚改性硅油选自佛山市华谷有机硅有限公司生产的204水溶性聚醚改性硅油；

水、片碱、氨水、水溶性聚醚改性硅油、硅粉的质量比为400:7:1:0.0012:150；

反应釜为带三层叶片浆的搪瓷反应釜，搅拌转速为25～35r/min。

更优选地，搪瓷反应釜的搅拌转速为29r/min

作为优选技术方案，所述步骤(6)中，四次加入硅粉的质量比为3～5:1～2:1～2:1～2；第一次加入硅粉后温度为68～72℃，第二次加入硅粉后的反应温度为74～78℃，第三次加入硅粉后的反应温度为80～84℃；第四次加入硅粉后的反应温度为86～90℃，整个反应的时间为5h；通入氮气的压力为0.3～0.5MPa。

更优选地，四次加入硅粉的质量比为4:2:2:2；第一次加入硅粉后温度为70℃，第二次加入硅粉后的反应温度76℃，第三次加入硅粉后的反应温度82℃；第四次加入硅粉后的反应温度88℃，通入氮气的压力为0.4MPa。

本发明的原理是：

从有机硅单体流化床排出的有机硅渣中主要包括单质铜、硅粉、碳粉、有机硅高沸副产物，其中硅粉含量约为40～60％。

本发明在有机硅渣先加入盐酸溶液，在酸性条件下有机硅高沸副产物极易与水发生水解反应生成氯化氢及其相对应的硅醇，硅醇不稳定在酸性条件下发生缩合反应脱水，生成稳定的相应官能的硅氧烷，硅氧烷与部分硅粉粘接在一起形成水解重组分。然后依次加入次氯酸钠溶液以及氯酸钾溶液，在酸性物质存在条件下，单质铜则被次氯酸钠溶液以及氯酸钾溶液氧化成2价铜离子，经浓密沉降和离心机分离后，即得到分离单质铜后的有机硅渣，其中单质硅的含量≤70％，碳粉约为10％，硅氧烷及水解重组分约为20％。

然后加入旋流器组中，由于碳粉及硅氧烷的比重小于水，从而比重小的碳粉及硅氧烷从上升管被带走，收集从旋流器底流出的比重大的硅粉。再加入螺旋分级机中，由于硅粉、碳粉、硅氧烷及水解重组分的比重不同，从而在水中的沉降速度不同，顺流水洗带走比重轻的组分如碳粉、硅氧烷及水解重组分，比重大的硅粉在螺旋分级机逆向出口处收集，从而纯化得到硅粉；经Na₂CO₃溶液中和硅渣中残留盐酸，再经离心机分离得到硅粉，分离提纯后的硅粉中单质硅的含量达到95％以上。

将分离提纯后硅粉在片碱、氨水、水溶性聚醚改性硅油的作用下与水进行反应，从而生成本发明的硅溶胶和氢气，通过在反应釜中通入氮气，从而排出反应产生的氢气。该反应方程式为：

m Si+(2m+n)H₂O→m SiO₂.nH₂O+2mH₂↑

本发明的有益效果是：

(1)本发明从有机废渣中回收硅粉的回收率高于90％，并且采用本发明方法提纯后的硅粉，其中硅单体含量高于95％，不仅实现了对含硅废渣的资源化利用，减少了环境污染，而且增加了经济效益；同时本发明对有机硅渣的处理成本低。

(2)本发明采用从有机硅渣中回收的硅粉为原料，制得高纯硅溶胶，制得的硅溶胶成本低，稳定性好、质量好、产品收率高。经检测表明，制得的硅溶胶中SiO₂质量分数>30％，pH值范围为9～10，收率>81％。

(3)本发明通过依次加入盐酸以及次氯酸钠、氯酸钾溶液两种氧化剂，不仅能有效氧化单质铜，从而充分将有机硅渣中的单质铜进行分离，提高硅粉的纯度；而且也不会与硅粉进行反应，减少对硅渣中硅粉的影响。

(4)本发明通过对分离单质铜后的有机硅渣依次加入旋流器组、螺旋分级机、螺旋布料式刮刀离心机中分离，充分将有机硅渣中的碳粉、硅氧烷及水解重组分除去，使得硅粉单体含量由70％以下上升至95％以上，分离提纯效果好；并且该提纯方法处理成本低，也无需加入化学试剂，不会污染环境。

(5)本发明采用片碱、氨水作为混合反应液，并加入水性聚醚改性硅油，同时往混合反应液中分批加入提纯后的硅粉，从而不仅提高了硅溶胶产品质量，延长保质时间；而且有效控制硅溶胶胶核的生长，使得制得的硅溶胶稳定性好、产品收率高；另外本发明向反应釜中通入氮气，以及时排出反应产生的氢气，防止氢气着火爆炸，保证生产的安全可靠性。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图中所示：1、反应釜；2、浓密机；3、离心机；4、旋流器组；5、输送泵；6、螺旋分级机；7、中和槽；8、螺旋布料式刮刀离心机；9、搪瓷反应釜。

具体实施方式

下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。

实施例1

如图1所示，从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，包括以下步骤：

(1)将从有机硅单体流化床排出的有机硅渣加入反应釜1中，其中有机硅渣中的单质硅含量为48％；先加入质量分数为5％的盐酸溶液中进行混合反应40h，反应温度为42℃；然后加入质量分数为1％的次氯酸钠溶液进行反应30min，反应温度为52℃；再加入质量分数为1％的氯酸钾溶液进行反应40min，反应温度为48℃；其中有机硅渣、盐酸溶液、次氯酸钠溶液、氯酸钾溶液的质量比为1:1.5:0.05:0.1；反应完成后，进入浓密机2中进行浓密沉降，再进入离心机3中进行分离，即得到分离单质铜后的有机硅渣；

(2)将经分离单质铜后的有机硅渣加入水中形成固液混合物，通过输送泵5将固液混合物输入至旋流器组4中进行分离，在本实施例中，旋流器组1为依次相连的四级旋流器，进入一级旋流器的固液混合物的压力为0.06MPa；进入二级旋流器的固液混合物的压力为0.1MPa；进入三级旋流器的固液混合物的压力为0.14MPa；进入四级旋流器的固液混合物的压力0.18MPa；比重小于水的碳粉合硅氧烷从上升管被带走，比重大于水的硅粉和硅氧烷水解重组分从旋流器底流口流出；

(3)从旋流器底流口流出的混合物通过管道输送至螺旋分级机6中的水槽，螺旋分级机6的螺旋直径为600mm，水槽的长度为18000mm，水槽倾斜角为12°30″，螺旋转速为18r/min，经过螺旋分级机6的水洗分离，由于有机硅渣中的固体颗粒比重不同，从而在混合液中沉降速度不同，顺流水洗带走轻组分碳、硅氧烷及水解重组分，在螺旋分级机逆向出口处收集硅粉混合液；

(4)将硅粉混合液输送至中和槽7中，加入质量分数为5％的Na₂CO₃溶液进行混合，至混合反应液的pH为中性；

(5)将中和后的硅粉混合液加入螺旋布料式刮刀离心机8中，转速为2000r/min，布料网的孔径大小为250目；通过离心机的甩干分离即分离提纯得到硅粉，硅粉单体含量达到95％以上；

(6)在带三层叶片浆的搪瓷反应釜9中加入水、片碱，搅拌溶解，加入氨水、SI-204型水溶性聚醚改性硅油，搅拌均匀，然后边搅拌分四次缓慢加入步骤(5)中的硅粉进行反应；并向反应釜中通入氮气，排出反应产生的氢气；其中，水、片碱、氨水、水溶性聚醚改性硅油、硅粉的质量比为300:6:1:0.001:145；氨水的质量分数为25％；四次加入硅粉的质量比为3:1:1:1；第一次加入硅粉后的反应温度为68℃，第二次加入硅粉后的反应温度为74℃，第三次加入硅粉后的反应温度为80℃；第四次加入硅粉后的反应温度为86℃，整个反应的时间为4.5h，搅拌转速为25r/min，反应完成后静置过滤，即制得产物硅溶胶。

实施例2

制备方法同实施例1，与实施例1的区别在于：

(1)加入盐酸的质量分数为6％，混合反应42h；加入次氯酸钠溶液反应时间35min；加入氯酸钾溶液反应45min，其他与实施例1中步骤(1)相同；

(2)进入一级旋流器的固液混合物的压力为0.07MPa；进入二级旋流器的固液混合物的压力为0.11MPa；进入三级旋流器的固液混合物的压力为0.15MPa；进入四级旋流器的固液混合物的压力0.19MPa；其他与实施例1中步骤(2)相同；

(3)与实施例1中步骤(3)相同；

(4)加入质量分数为6％的Na₂CO₃溶液进行混合，其他与实施例1中步骤(4)相同；

(5)转速为2200r/min，布料网的孔径大小为280目；

(6)水、片碱、氨水、水溶性聚醚改性硅油、硅粉的质量比为350:6.5:1:0.0011:147；氨水的质量分数为26％；四次加入硅粉的质量比为4:1:1:1；第一次加入硅粉后温度为69℃，第二次加入硅粉后的反应温度为75℃，第三次加入硅粉后的反应温度为81℃；第四次加入硅粉后的反应温度为87℃，整个反应的时间为5h，搅拌转速为27r/min。

实施例3

制备方法同实施例1，与实施例1的区别在于：

(1)加入盐酸的质量分数为7％，混合反应45h；加入次氯酸钠溶液反应时间40min；加入氯酸钾溶液反应50min，其他与实施例1中步骤(1)相同；

(3)与实施例1中步骤(3)相同；

(4)加入质量分数为7％的Na₂CO₃溶液进行混合，其他与实施例1中步骤(4)相同；

(5)转速为2500r/min，布料网的孔径大小为280目；

(6)水、片碱、氨水、水溶性聚醚改性硅油、硅粉的质量比为400:7:1:0.0012:150；氨水的质量分数为26％；四次加入硅粉的质量比为2:1:1:1；第一次加入硅粉后温度为70℃，第二次加入硅粉后的反应温度为76℃，第三次加入硅粉后的反应温度为82℃；第四次加入硅粉后的反应温度为88℃，整个反应的时间为5h，搅拌转速为29r/min。

实施例4

制备方法同实施例1，与实施例1的区别在于：

(1)加入盐酸的质量分数为8％，混合反应47min；加入次氯酸钠溶液反应时间45h；加入氯酸钾溶液反应55min，其他与实施例1中步骤(1)相同；

(2)进入一级旋流器的固液混合物的压力为0.08MPa；进入二级旋流器的固液混合物的压力为0.12MPa；进入三级旋流器的固液混合物的压力为0.16MPa；进入四级旋流器的固液混合物的压力0.2MPa；其他与实施例1中步骤(2)相同；

(3)与实施例1中步骤(3)相同；

(4)加入质量分数为8％的Na₂CO₃溶液进行混合，其他与实施例1中步骤(4)相同；

(5)转速为2800r/min，布料网的孔径大小为300目；

(6)水、片碱、氨水、水溶性聚醚改性硅油、硅粉的质量比为450:7.5:1:0.0013:152；氨水的质量分数为27％；四次加入硅粉的质量比为3:2:2:2；第一次加入硅粉后温度为71℃，第二次加入硅粉后的反应温度为77℃，第三次加入硅粉后的反应温度为83℃；第四次加入硅粉后的反应温度为89℃，整个反应的时间为5.5h，搅拌转速为32r/min。

实施例5

制备方法同实施例1，与实施例1的区别在于：

(1)加入盐酸的质量分数为8％，混合反应50h；加入次氯酸钠溶液反应时间50min；加入氯酸钾溶液反应60min，其他与实施例1中步骤(1)相同；

(3)与实施例1中步骤(3)相同；

(5)转速为3000r/min，布料网的孔径大小为300目；

(6)水、片碱、氨水、水溶性聚醚改性硅油、硅粉的质量比为500:8:1:0.0015:155；氨水的质量分数为28％；四次加入硅粉的质量比为5:2:2:2；第一次加入硅粉后温度为72℃，第二次加入硅粉后的反应温度为78℃，第三次加入硅粉后的反应温度为84℃；第四次加入硅粉后的反应温度为90℃，整个反应的时间为5.5h，搅拌转速为35r/min。

对比例1

步骤(1)中，不加入氯酸钾溶液进行反应，其他与实施例1相同。

对比例2

不进行步骤(2)，即不加入旋流器组中分离提纯，其他与实施例1相同。

对比例3

不进行步骤(3)，即不加入螺旋分级机中分离提纯，其他与实施例1相同。

对比例4

步骤(6)中，不加入氨水、水溶性聚醚改性硅油，一次加入到反应釜中，其他与实施例1相同。

对比例5

步骤(1)中，不加入氯酸钾溶液进行反应；同时不进行步骤(2)；步骤(6)中，不加入氨水、水溶性聚醚改性硅油，且硅粉不分批加入，一次加入到反应釜中；其他与实施例1相同。

结果：

对实施例1～5及对比例1～5中分离提纯的硅粉中的单质硅含量、制得的硅溶胶的SiO₂含量以及硅溶胶的收率进行测量：

1、硅粉中的单质硅含量：采用酸溶、氟硅酸钾容量法进行测试，即称取试样0.15克左右于塑料烧杯中，加入KNO₃-HNO₃溶液15毫升，滴加40％氢氟酸约5毫升，至试样完全溶解。稍冷，加5％尿素溶液5毫升。用塑料棒搅拌至无气泡产生。加15％氟化钾溶液10毫升，硝酸钾2克，搅拌至溶解。然后于冷水中冷却至室温。用定量中速滤纸于塑料漏斗上过滤，每次以10毫升硝酸钾—乙醇溶液洗涤塑料杯和沉淀，共2次。将沉淀连同滤纸转至塑料杯中。加饱和氯化钾—乙醇溶液15毫升，酚酞5～6滴。以5％氢氧化钠溶液中和残余酸，仔细搅拌滤纸和沉淀至出现稳定的玫瑰红色，然后加入沸水150毫升，补加5滴酚酞批示剂，立即用氢氧化钠标准溶液滴定至稳定的微红色出现，并搅拌不再消失为终点。以下式计算试样中硅的含量：Si％＝(T×V)/G×100，式中T为氢氧化钠标准溶液的滴定度(g/ml)，V为所用标准液的体积(ml)，G为试样重量(g)。

2、硅溶胶中的SiO₂含量：按照行业标准《HG/T 2521-2008工业硅溶胶》中的方法进行测量。

3、硅溶胶的收率：收率＝(G×SiO2％)/(W×2.14286)×100％，式中G为所得硅溶胶的质量(g)；SiO₂％为硅溶胶中二氧化硅的重量百分含量，以“标准”中恒重法测得；W为硅粉的用量(g)；2.14286为硅相当于二氧化硅的质量转化系数。

测量结果如下表所示：

首先，由上表可以看出，实施例1～5分离提纯得到的硅粉中的单质硅含量在95％以上，且实施例3中硅粉中的单质硅含量达到98％；实施例1～5制得的硅溶胶中的SiO₂含量在31％以上，且实施例3中SiO₂含量达到36％；实施例1～5中硅溶胶的收率在81％以上，且实施例3中收率达到87％。因此本发明的方法对有机硅渣中硅粉的分离提纯效果好，有利于硅粉的资源化利用；同时本发明制得的硅溶胶SiO₂含量高、且产品收率高。

其次，与对比例1～5比较看出，是否加入氯酸钾溶液分离提纯单质铜、是否进行旋流器组分离提纯、是否进行螺旋分级机分离提纯、是否加入氨水、水溶性聚醚改性硅油及硅粉是否分批加入均会影响到硅粉中的单质硅含量、硅溶胶中的SiO₂含量以及硅溶胶的收率；且实施例1-5的效果明显优于对比例1～5，由此可以看出，上述因素会严重影响反应结果。并且与对比例5比较可以看出，对比例5中的硅粉中的单质硅含量、硅溶胶中的SiO₂含量以及硅溶胶的收率严重偏低，因此可以看出，本发明是采用特定的方法、特定的反应参数以及各方法、各反应参数之间的协同增效作用，从而使得对有机硅渣中的硅粉分离效果好、分离纯度高，并且制得的硅溶胶中SiO₂含量、收率均较高。

以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims

1.从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(4)将步骤(3)中硅粉加入Na₂CO₃溶液进行混合；

2.根据权利要求1所述的从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，包括至少一种以下技术特征：

加入氯酸钾溶液的质量分数为1％，进行反应的时间为40～60min，反应温度为48℃；其中有机硅渣、盐酸溶液、次氯酸钠溶液、氯酸钾溶液的质量比为1:1.5:0.05:0.1。

3.根据权利要求1所述的从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，通过输送泵输入至依次相连的四级旋流器进行分离，包括至少一种以下技术特征：

进入一级旋流器的固液混合物的压力为0.06～0.08MPa；

进入二级旋流器的固液混合物的压力为0.1～0.12MPa；

进入三级旋流器的固液混合物的压力为0.14～0.16MPa；

进入四级旋流器的固液混合物的压力0.18～0.20MPa。

4.根据权利要求1所述的从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，螺旋分级机的螺旋直径为600mm，水槽的长度为18000mm，水槽倾斜角为12°30″，螺旋转速为18r/min。

5.根据权利要求1所述的从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，加入的Na₂CO₃溶液的质量分数为5～10％，加入Na₂CO₃溶液调节混合液pH至中性。

6.根据权利要求1所述的从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于：所述步骤(5)中，螺旋布料式刮刀离心机的转速为2000～3000r/min，布料网的孔径大小为250～300目。

7.根据权利要求1所述的从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于：所述步骤(6)中，包括至少一种以下技术特征：

氨水的质量分数为25～28％；

8.根据权利要求7所述的从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于：所述步骤(6)中，搪瓷反应釜的搅拌转速为29r/min。

9.根据权利要求1或7或8所述的从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于：所述步骤(6)中，四次加入硅粉的质量比为3～5:1～2:1～2:1～2；第一次加入硅粉后温度为68～72℃，第二次加入硅粉后的反应温度为74～78℃，第三次加入硅粉后的反应温度为80～84℃；第四次加入硅粉后的反应温度为86～90℃；通入氮气的压力为0.3～0.5MPa。

10.根据权利要求9所述的从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法，其特征在于：所述步骤(6)中，四次加入硅粉的质量比为2:1:1:1；第一次加入硅粉后温度为70℃，第二次加入硅粉后的反应温度76℃，第三次加入硅粉后的反应温度82℃；第四次加入硅粉后的反应温度88℃，整个反应的时间为5h；通入氮气的压力为0.4MPa。