RU2031838C1 - Способ получения диоксида кремния высокой степени чистоты из промышленных отходов - Google Patents
Способ получения диоксида кремния высокой степени чистоты из промышленных отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031838C1 RU2031838C1 SU5050138A RU2031838C1 RU 2031838 C1 RU2031838 C1 RU 2031838C1 SU 5050138 A SU5050138 A SU 5050138A RU 2031838 C1 RU2031838 C1 RU 2031838C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- solution
- silicon dioxide
- silicon oxide
- high purity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам выделения диоксида кремния высокой чистоты из колошниковой пыли процесса газоочистки электротермического производства кремния на предприятиях алюминевой промышленности. Сущность изобретения: колошниковую пыль в твердом или суспезионном состоянии обрабатывают в присутствии воды при 95°С гидроксидом натрия или его 40%-ным раствором с последующей обработкой фильтрата минеральной кислотой до рН 5 - 6. Выделенный диоксид кремния имеет аморфную структуру с величиной гранул 10 - 45 мкм, рН водной вытяжки - 6,03, насыпной удельный вес - 208,87 г/дм3, истиный удельный вес - 1,5276 г/см3, удельная поверхность 164 м2/г. Содержание примесных металлов - Sn, Pb, Cu, Ni, Cr, Mo ≅ 1·10-4 мас. %. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к химической технологии и экологизации промышленных предприятий, в частности предприятий алюминиевой промышленности. Изобретение содержит усовершенствованный способ получения из многотоннажных отходов этих предприятий такого технически ценного продукта, как диоксид кремния высокой чистоты. Выделенный из отходов диоксид кремния может быть использован в качестве наполнителя в бумажной и резино-технической промышленности, компонента в лакокрасочной промышленности, абразива при производстве зубных и других паст, сырья в керамической и стекольной промышленности и т.д.
Наиболее близким из известных к предлагаемому изобретению является способ получения диоксида кремния высокой чистоты из отходов. Способ заключается в обработке отходов растворами фтористоводородной кислоты, действии на образующийся раствор гексафторкремниевой кислоты аммиака с последующим разложением гексафторсиликата аммония до фтористого аммония и диоксида кремния. Недостатки способа-прототипа:
1) использование высокоагрессивной и токсичной плавиковой (фтористоводородной) кислоты;
2) связанная с этим необходимость в специальном аппаратурном оформлении;
3) многостадийность процесса, в частности кислотное вскрытие отходов, перевод продуктов разложения в гексафторсиликат аммония и снова разложение последнего до фторида аммония и целевого диоксида кремния.
1) использование высокоагрессивной и токсичной плавиковой (фтористоводородной) кислоты;
2) связанная с этим необходимость в специальном аппаратурном оформлении;
3) многостадийность процесса, в частности кислотное вскрытие отходов, перевод продуктов разложения в гексафторсиликат аммония и снова разложение последнего до фторида аммония и целевого диоксида кремния.
Цель изобретения - упрощение, удешевление процесса, повышение его эффективности и экологической чистоты. Поставленная цель достигается тем, что колошниковую пыль процесса газоочистки электротермического производства кремния на предприятиях алюминиевой промышленности в твердом или суспензионном состоянии, содержащей 70-80% SiO2, подвергают щелочной обработке твердым гидроксидом натрия или его 40%-ным раствором для перевода диоксида кремния в ортосиликат натрия:
SiO2+4NaOH __→ Na4SiO4+2H2O
Из полученного раствора ортосиликата натрия диоксид кремния осаждают действием на этот раствор минеральных кислот (HCl, HNO3) до достижения рН 5-6.
SiO2+4NaOH __→ Na4SiO4+2H2O
Из полученного раствора ортосиликата натрия диоксид кремния осаждают действием на этот раствор минеральных кислот (HCl, HNO3) до достижения рН 5-6.
Na4SiO4+4HCl __→ 4NaCl+H4SiO4
H4SiO4__→ 2H2O+SiO2
Диоксид кремния отделяют от маточника, промывают, сушат при 300-400оС. Полученный таким путем диоксид кремния имеет аморфную структуру с величиной гранул ≈ 10-45 мкм, рН - водной вытяжки - 6,03, насыпным удельным весом - 208,87 г/дм3, истинным удельным весом 1,5276 г/см3, с удельной поверхностью 164 м2/г. Содержание примесных металлов в полученном диоксиде кремния - Sn, Pb, Cu, Ni, Cr, Mo≅ 1 . 10-4 мас.%.
H4SiO4__→ 2H2O+SiO2
Диоксид кремния отделяют от маточника, промывают, сушат при 300-400оС. Полученный таким путем диоксид кремния имеет аморфную структуру с величиной гранул ≈ 10-45 мкм, рН - водной вытяжки - 6,03, насыпным удельным весом - 208,87 г/дм3, истинным удельным весом 1,5276 г/см3, с удельной поверхностью 164 м2/г. Содержание примесных металлов в полученном диоксиде кремния - Sn, Pb, Cu, Ni, Cr, Mo≅ 1 . 10-4 мас.%.
Преимущества предлагаемого способа перед прототипом - использование более доступных и менее агрессивных минеральных кислот - соляной, азотной - и в связи с этим менее жесткие требования к качеству аппаратуры, предельная простота и технологичность процесса. Предлагаемый способ открывает широкие возможности, с одной стороны, для утилизации многотоннажных отходов алюминиевых заводов и таким образом для решения проблемы экологизации этих промышленных предприятий, а с другой стороны, открывает новую богатую сырьевую базу для получения такого технически ценного продукта, как диоксид кремния высокой степени чистоты. Все это может быть проиллюстрировано следующими примерами.
П р и м е р 1. 1,19 кг колошниковой пыли загружают в реакционный сосуд емкостью 20 л , добавляют 4,09 л воды и обрабатывают в реакционном сосуде при 95оС в течение 30 мин 6,8 кг 40%-ного водного раствора гидроксида натрия. Полученный раствор фильтруют и к фильтрату приливают 5,85 кг соляной кислоты (плотность 1,17 г/см3), до достижения рН 5-6. Выпавший осадок диоксида кремния (IV) отфильтровывают, промывают водой, 4%-ным раствором соляной кислоты и снова водой. Полученный после обработки диоксид кремния (IV) высушивают при 300оС в течение 2 ч. Выход диоксида кремния (IV) 1 кг (84%).
П р и м е р 2. 1,19 кг колошниковой пыли, смоченной 4,09 кг воды, обрабатывают 40%-ным водным раствором гидроксида натрия аналогично примеру 1. К фильтрату приливают 5,7 кг азотной кислоты (плотность 1,40 г/см3) до достижения рН 5-6. Полученный осадок диоксида кремния (IV) промывают водой, раствором 6% -ной азотной кислоты и снова 20 л воды. Диоксид кремния (IV) отфильтровывают, высушивают при 300оС в течение 2 ч. Выход диоксида кремния (IV) 1 кг (84%).
П р и м е р 3. Колошниковую пыль в количестве 1,19 кг помещают в реакционный сосуд емкостью 20 л, снабженный мешалкой, прибавляют 7 л воды и при интенсивном перемешивании небольшими порциями вводят 2,7 кг гидроксида натрия. Полученный раствор фильтруют, к фильтрату приливают 5,85 кг соляной кислоты (плотность 1,17 г/см3) до рН 5-6. Полученный осадок диоксида кремния (IV) фильтруют, промывают 20 л воды, 4%-ным раствором соляной кислоты и снова водой, высушивают при 300оС в течение 2 ч. Выход диоксида кремния (IV) 1 кг (84%).
П р и м е р 4. 12,6 л суспензионного раствора колошниковой пыли (минеральная основа 1,06 кг) обрабатывают в реакционном сосуде емкостью 20 л при 95оС в течение 30 мин 6,3 кг 40%-ного водного раствора гидроксида натрия. Полученный раствор фильтруют (масса нерастворимого остатка 0,055 кг). К фильтрату приливают 5,9 кг соляной кислоты (плотность 1,17 г/см3) до достижения рН раствора 5-6. Выделившийся осадок диоксида кремния (IV) промывается 20 л воды, раствором соляной кислоты (разбавление 1:10) и затем снова водой. Диоксид кремния высушивают при 300оС в течение 2 ч. Выход диоксида кремния 1 кг (94% от минеральной основы раствора).
П р и м е р 5. 12,6 л суспензионного раствора колошниковой пыли (минеральная основа 1,06 кг) обрабатывают по аналогии с примером 4 6 ,3 кг 40%-ного водного раствора гидроксида натрия. Полученный раствор фильтруют и к фильтрату приливают 5,75 кг азотной кислоты (плотность 1,40 г/см3). Диоксид кремния (IV) промывают водой и азотной кислотой (разбавление 1:10), фильтруют и продукт высушивают при 300оС в течение 2 ч. Выход диоксида кремния (IV) 1 кг (94% от минеральной основы раствора).
Claims (2)
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ ЧИСТОТЫ ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ, включающий их обработку минеральной кислотой, щелочным реагентом, отличающийся тем, что в качестве промышленных отходов используют колошниковую пыль процесса газоочистки электротермического производства кремния или ее суспензию, в качестве щелочного реагента используют гидроксид натрия или его 40%-ный раствор, обработку ведут сначала щелочным реагентом в присутствии воды при 95oС, затем, предварительно отделив нерастворившийся осадок, фильтрат обрабатывают минеральной кислотой до рН 5 - 6 и продукт выделяют фильтрацией.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве минеральной кислоты используют соляную или азотную кислоту.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050138 RU2031838C1 (ru) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Способ получения диоксида кремния высокой степени чистоты из промышленных отходов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050138 RU2031838C1 (ru) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Способ получения диоксида кремния высокой степени чистоты из промышленных отходов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2031838C1 true RU2031838C1 (ru) | 1995-03-27 |
Family
ID=21608234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5050138 RU2031838C1 (ru) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Способ получения диоксида кремния высокой степени чистоты из промышленных отходов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2031838C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003040048A3 (en) * | 2001-11-07 | 2003-10-16 | Metallkraft As | Method for utilising silica soot from quartz glass production |
-
1992
- 1992-06-30 RU SU5050138 patent/RU2031838C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Заявка Японии N 62-288110, кл. C 01B 33/18, 1987. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003040048A3 (en) * | 2001-11-07 | 2003-10-16 | Metallkraft As | Method for utilising silica soot from quartz glass production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5266289A (en) | Process for producing high-purity silica by reacting crude silica with ammonium fluoride | |
CA1095877A (en) | Process for producing silicon-dioxide-containing waste fines to crystalline zeolitic type-a molecular sieves | |
US5000933A (en) | Process for hydrothermal production of sodium silicate solutions | |
CN111348669B (zh) | 一种六氟铝酸钠的制备方法 | |
HUT61247A (en) | Process for producing alkali metal silicates | |
JPH072512A (ja) | 岩石から純粋な無定形シリカの製造方法 | |
NO851213L (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av silisiumtetrafluorid. | |
US4226837A (en) | Process for converting silicon dioxide containing waste flue dust to crystalline zeolitic molecular sieves of type Y with a Faujasite structure | |
CN108892146A (zh) | 一种含硅铝物料的脱硅方法 | |
JPH0481526B2 (ru) | ||
US5002749A (en) | Process for the manufacture of zirconium oxide hydrate from granular crystallized zirconium oxide | |
RU2031838C1 (ru) | Способ получения диоксида кремния высокой степени чистоты из промышленных отходов | |
EP0106819B1 (en) | Method for producing silica | |
RU2740995C1 (ru) | Способ получения микрокремнезема из природного диатомита осаждением раствора азотной кислоты | |
US4330517A (en) | Defluorination of wet process phosphoric acid | |
US2996355A (en) | Process for the manufacture of sodium aluminum fluorides | |
CN86107657B (zh) | 球状五氧化二铌的生产方法 | |
JPS6335414A (ja) | 四ホウ酸ナトリウム五水塩の製法 | |
US4180546A (en) | Process for removing phosphorus from phosphorus-containing fluorite | |
JPH0692247B2 (ja) | 珪弗化マグネシウムの製造方法 | |
JP2864617B2 (ja) | 珪弗化水素酸、珪弗化アンモニウム及び高純度シリカの製造法 | |
JPS6321212A (ja) | 高純度シリカの製造方法 | |
JPH055766B2 (ru) | ||
JP2994045B2 (ja) | バリウムを含有する無機固体組成物の製造方法、この種の組成物、陶磁器類を製造するための添加剤および陶磁器類 | |
JP2000178663A (ja) | アルミニウムドロスの処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20110701 |