CN109485282A - 一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法 - Google Patents

一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法，包括如下的处理步骤：步骤1、收集硅渣，压滤，得到滤饼；冲洗出来的和压滤出来的冲洗液被用于溶解固体硅酸钠，或用于稀释高浓度硅酸钠溶液；步骤2、将步骤1产生的滤饼输送到回转烘干炉中烘干；步骤3、将步骤2产生的松散块状物粉碎固体颗粒；步骤4、将步骤3得到的固体颗粒掺入燃煤中，燃烧形成粉煤灰，作为混凝土的掺合料。本发明对液体硅酸钠生产过程中产生的硅渣进行处理，分离出硅酸钠加以回收利用，剩余颗粒不溶物等无用物质按照环保方式处理，达到循环综合利用目的，变废为宝给企业增加效益。

Description

一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法
技术领域
本发明属于无机二氧化硅生产技术领域，具体是一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法。
背景技术
液体硅酸钠是生产沉淀法二氧化硅(白炭黑)的原材料，在生产液体硅酸钠过程中会产生附属硅渣碱泥，本发明的处理方法就是将硅渣碱泥回收分离再利用。
无机硅行业中，固体硅酸钠(泡花碱)由石英砂和纯碱(碳酸钠)高温融化反应制得，由于各种原因会导致混合溶解不均匀彻底，形成的固体硅酸钠中必然存在未反应的石英砂和纯碱，如用在制备硅酸钠液体上时，则需经过滤后方能进行下一步使用。
过滤后的硅渣外观呈粘稠泥状，包括石英砂、硅酸钠以及一定量的水分和不溶性胶体颗粒杂质，通常未参加反应的石英砂占硅渣质量的15-20％，硅酸钠占硅渣质量的10-20％，另外硅渣还含有55-60％质量百分比的水和2-5％质量百分比的不溶性胶体颗粒杂质。由于过滤后硅渣的粘性极大，呈粘稠泥状，处理难度大，并且含有大量杂质，并且呈强碱性，按照国家有关规定属于危险固体废弃物，不能擅自处置，会破坏环境，造成环境污染，其次，硅渣中含有一定数量的硅酸钠，属于原材料，回收后也能降低生产消耗，节约成本。
基于此，特提出本发明。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法，能够回收硅渣中的硅酸钠，同时可以将石英砂和不溶性胶体颗粒废物利用。
本发明的具体技术方案为：一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法，包括如下的处理步骤：
1、收集硅渣，通过泥浆泵将硅渣泵入自带水洗功能的板框压滤机中，利用0.2-0.4Mpa的水流进行冲洗，待流出的冲洗液PH值为7～8时停止冲洗，对板框压滤机中的剩余物质进行压滤，得到滤饼；冲洗出来的和压滤出来的冲洗液被用于溶解固体硅酸钠，或用于稀释高浓度硅酸钠溶液；
2、将步骤1产生的滤饼螺旋输送到回转烘干炉中，烘干温度250～300℃，烘干时间2～5小时，脱水烘干后呈松散块状，水分在5～10％；
3、将步骤2产生的松散块状物投入粉碎装置，粉碎成不同粒度固体颗粒；
4、将步骤3得到的固体颗粒掺入燃煤中，燃烧形成粉煤灰，作为混凝土的掺合料。
可选地，所述步骤4被替换为：将步骤3获得的固定颗粒投入到烧制固体泡花碱工序，掺入到石英砂和纯碱当中再次入窑融化，将硅渣中剩余15-20％石英砂充分利用。
进一步地，步骤1中冲洗出来的冲洗液先被过滤，其中50％被直接保存，留待后续使用；另外的50％被等量的纯净水稀释，泵压返回板框压滤机进行冲洗，此过程为1-3小时。
进一步地，步骤2中，固体颗粒掺入稻壳/锯木屑，形成固体混合物，其中稻壳/锯木屑占固体混合物的质量百分含量为20-40％。
进一步地，步骤3中，采用高速粉磨机对松散块状物进行粉碎。
进一步地，步骤4中，燃煤中的硅酸钠质量百分含量为7-15％。
进一步地，所述步骤4中获得的燃煤，用于给步骤2中的回转烘干炉燃烧供热。
本发明的有益效果：对液体硅酸钠生产过程中产生的硅渣进行处理，分离出硅渣中的硅酸钠等有用成分，加以回收利用，剩余颗粒不溶物等无用物质按照环保方式处理，达到循环综合利用目的，变废为宝给企业增加效益，最主要还是体现在环保方面，避免硅渣按照危险固体废弃物分类给企业后期处置带来的不便，降低了生产成本。
具体实施方式
以下对本发明一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法作进一步地说明。
一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法，包括如下的处理步骤：步骤1、因为生产沉淀法二氧化硅时需要用到过滤后无杂质的硅酸钠溶液，过滤后会有剩余的硅渣，将这些硅渣收集起来，通常是保存在硅渣池中，通过泥浆泵将硅渣池中的硅渣泵入固液分离装置例如自带水洗功能的板框压滤机中，利用0.2-0.4Mpa的水流对硅渣进行冲洗，溢出来的冲洗液可以全部储存起来，优选部分留存待用，部分返回板框压滤机中继续对硅渣进行冲洗，待流出的冲洗液PH值为7～8时停止冲洗，优选利用压缩空气对板框压滤机中的剩余物质进行压滤，得到滤饼。
冲洗出来的和压滤出来的冲洗液被用于溶解固体硅酸钠，或用于稀释高浓度硅酸钠溶液。
在一个优选的实施例中，冲洗出来的冲洗液先被过滤，将里面的固体颗粒过滤掉，其中50％的冲洗液被直接保存，留待后续使用，另外50％的冲洗液采用等量的纯净水稀释，泵压返回板框压滤机进行冲洗，此过程为1-1.5小时。
步骤2、将步骤1产生的滤饼采用螺旋输送到回转烘干炉中，烘干温度250～300℃，烘干时间2～5小时，脱水烘干后呈松散块状，水分在5～10％。
回转烘干炉可以采用电热方式加热，也可以采用燃煤方式加热，还可以采用太阳能方式加热。
为了便于余热利用，回转烘干炉的水汽出口可以跟给板框压滤机供水的储水池连接，用于水的加温。
步骤3、将步骤2产生的松散块状物投入粉碎装置，粉碎成不同粒度固体颗粒。优选采用高速粉磨机对松散块状物进行粉碎。
步骤4、将步骤3得到的固体颗粒掺入燃煤中，燃烧形成粉煤灰，作为混凝土的掺合料。
燃煤中的硅酸钠质量百分含量为7-15％。
固体颗粒中也可以掺入稻壳/锯木屑，形成固体混合物，其中稻壳/锯木屑占固体混合物的质量百分含量为20-40％。
步骤4中的燃煤也可以用于给步骤2中的回转烘干炉燃烧供热。
本发明的一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法，其中的步骤4可以被替换为：将步骤3获得的固定颗粒投入到烧制固体泡花碱工序，掺入到石英砂和纯碱当中再次入窑融化，将硅渣中剩余15-20％石英砂充分利用。
在一个具体的实施例中，步骤1的水洗阶段，硅渣中的硅酸钠和可溶性物质随水流流出，水流冲洗时间1.5h后出水ph为7～8，说明碱泥中可溶性物质基本流出，产生含硅酸钠冲洗水20m3回用于溶解固体硅酸钠，也可用于稀释高浓度硅酸钠溶液，代替用水。
在一个具体的实施例中，压滤机排水后，松开板框，板框内形成的滤饼主要含二氧化硅等不溶性颗粒杂质，含水量75％，可采用输送皮带把它们输送到回转烘干炉中，烘干温度270℃，烘干时间2小时，脱水烘干后呈松散块状，水分在5～8％，方便转移运输。
在一个具体的实施例中，呈松散块状的固体物质被输送进入高速粉碎机中，粉碎成不同1mm以下粒径的颗粒，然后把这些颗粒和锯木屑混合在一起，掺入燃煤中，燃烧最终形成粉煤灰，此粉煤灰可作为混凝土的掺合料，达到废物回收利用目的。
本发明最大的优势体现在环保方面，避免了硅渣被按照危险固体废弃物分类，给企业后期处置带来不便，降低了生产成本。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种生产液体硅酸钠产生硅渣的处理方法，其特征在于：包括如下的处理步骤：
步骤1、收集硅渣，通过泥浆泵将硅渣泵入自带水洗功能的板框压滤机中，利用0.2-0.4Mpa的水流进行冲洗，待流出的冲洗液PH值为7～8时停止冲洗，利用压缩空气对板框压滤机中的剩余物质进行压滤，得到滤饼；
步骤2、将步骤1产生的滤饼被螺旋输送到回转烘干炉中，烘干温度250～300℃，烘干时间2～5小时，脱水烘干后呈松散块状，水分在5～10％；
步骤3、将步骤2产生的松散块状物投入粉碎装置，粉碎成不同粒度固体颗粒；
步骤4、将步骤3得到的固体颗粒掺入燃煤中，燃烧形成粉煤灰，作为混凝土的掺合料。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤1中冲洗出来的冲洗液先被过滤，其中50％被直接保存，留待后续使用；另外的50％被等量的纯净水稀释，泵压返回板框压滤机进行冲洗，此过程为1-3小时。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤2中，固体颗粒掺入稻壳/锯木屑，形成固体混合物，其中稻壳/锯木屑占固体混合物的质量百分含量为20-40％。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤3中，采用高速粉磨机对松散块状物进行粉碎。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤4中，燃煤中的硅酸钠质量百分含量为7-15％。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤4中获得的燃煤，用于给步骤2中的回转烘干炉燃烧供热。
7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤4被替换为：将步骤3获得的固定颗粒投入到烧制固体泡花碱工序，掺入到石英砂和纯碱当中再次入窑融化，将硅渣中剩余15-20％石英砂充分利用。
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