專(zhuān)利名稱(chēng)：硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和硅溶膠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硫酸無(wú)機(jī)工業(yè)排放的綜合治理和利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用 硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和硅溶膠的方法。
背景技術(shù)：
硫酸工業(yè)是以硫鐵礦為原料接觸法生產(chǎn)的硫酸，主要由原料、焙燒、凈化、轉(zhuǎn)化和 吸收五個(gè)工序組成。一般習(xí)慣上以?xún)艋に嚵鞒?，?jīng)硫酸生產(chǎn)分成干法和濕法兩大類(lèi)。濕 法凈化又有酸洗、熱濃酸洗和水洗之分。目前我國(guó)硫鐵礦制酸少數(shù)工廠是酸洗流程，多數(shù)仍 為水洗流程。硫鐵礦主要由硫和鐵組成，伴有少量的有色金屬和稀有金屬。硫鐵礦燒渣為硫鐵 礦焙燒提取硫后排出的殘?jiān)?。硫鐵礦中除了硫被利用外，鐵及其他元素仍留在燒渣中。燒 渣是用來(lái)煉鐵、提取有色金屬和制造建筑材料的原料。單位硫酸產(chǎn)品的排放量與硫鐵礦的品位及工藝條件有關(guān)。在相同的工藝條件下硫 鐵礦的品位越高則排渣量就越少，反之則高。當(dāng)硫鐵礦含硫量為25 35%時(shí)，一般生產(chǎn)每 噸約產(chǎn)生0. 7 1噸的燒結(jié)渣。下面硫酸燒渣的各種成分的百分含量為四氧化三鐵含量為 43.31%,三氧化二鋁含量為8. 13%，氧化鈣含量為1. 63%，氧化鎂含量為0. 46%，氧化硅 含量為35. 73%，硫的含量為0. 16%。在《用化學(xué)法制備硫酸燒渣為氯化物的方法》等一系列的發(fā)明中，通過(guò)鹽酸凈化后 提取了四氧化三鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化硅、單質(zhì)硫元素等，形成各種金屬鹽 后所剩余的酸不溶物為二氧化硅和單質(zhì)硫。本發(fā)明就是利用硫酸燒渣的處理廢渣制備水玻 璃和硅溶膠的方法。此方法是典型的三廢治理衍生的專(zhuān)利發(fā)明，其目的就是要把三廢里面 的各種物質(zhì)及元素吃干炸凈全部利用起來(lái)。通過(guò)幾個(gè)層次的分解廢渣污染源，以求最大可 能的減少化工三廢的二次或者三次的排放污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，對(duì)硫酸燒渣的治理廢渣進(jìn)行處理，綜合利用，制備 水玻璃和硅溶膠，提供一種用硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和硅溶膠的方法，該方法有 效的避免了硫酸工業(yè)的二次污染，在一次排放中尋找潛力來(lái)吃干炸凈、變廢為寶，最后變成 有價(jià)值的硅系列產(chǎn)品，創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和 硅溶膠的方法，包括如下步驟將硫酸燒渣治理的一次排放廢渣(主要為二氧化硅和單質(zhì)硫等酸不溶物)用 10 15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20 30分鐘，過(guò)濾后的濾餅用清水洗滌三次，使PH值達(dá)到 6 7再濾待用，獲得純凈濾餅；酸性濾液可循環(huán)洗滌使用，以節(jié)省成本且防止污染；酸性清 水洗液可勾兌鹽酸洗滌液，剩余部分通過(guò)堿性處理合理地排放；將上述獲得的純凈濾餅(二氧化硅計(jì))與液體氫氧化鈉以純質(zhì)量比1 1. 13 1. 53混合于蒸汽加熱的壓力反應(yīng)器里，開(kāi)動(dòng)蒸汽加熱，使反應(yīng)壓力達(dá)到0. 7 0. SMpa后停 止通入直接蒸汽，用夾套蒸汽保溫，并維持此壓力3 8小時(shí)；之后將形成的硅酸鈉溶液過(guò) 濾，得到濾餅單質(zhì)硫，經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、包裝得到單質(zhì)硫產(chǎn)品；將獲得的硅酸鈉液體再經(jīng) 輕濃縮、冷卻，獲得水玻璃液體產(chǎn)品；將上述獲得的水玻璃用水稀釋、過(guò)濾、除雜后經(jīng)陽(yáng)離子交換，陰離子交換，調(diào)節(jié)PH 值，再經(jīng)蒸發(fā)或超濾濃縮，制得硅溶膠。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下SiA+2Na0H= = = = Na2Si03+H20本發(fā)明的有益效果是其一，本發(fā)明提供了一種用硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻 璃和硅溶膠的方法，該方法有效的利用了硫酸燒渣的治理廢渣的物質(zhì)組成，對(duì)硫酸燒渣的 治理廢渣進(jìn)行處理，綜合利用，制備出水玻璃和硅溶膠。其二，水玻璃和硅溶膠用途廣，是兩 種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大的產(chǎn)品，提高了處理硫酸燒渣的治理廢渣的經(jīng)濟(jì)效益，創(chuàng)造了很大的收益 回報(bào)，可謂是化工綜合治理和利用的典范。其三，投資少，對(duì)處理硫酸燒渣的治理廢渣制備 水玻璃和硅溶膠尤為適用，可以說(shuō)開(kāi)辟了一條新路。其四，制取物的純度高，質(zhì)量有保證。其 五，該方法有效的避免了硫酸工業(yè)的二次污染，在一次排放中尋找潛力來(lái)吃干炸凈、變廢為 寶，最后變成有價(jià)值的硅系列產(chǎn)品，創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，本實(shí)施例所述的一種用硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和硅溶膠的方 法，包括如下步驟取氧化硅含量為35. 73%的硫酸燒渣治理的一次排放廢渣500公斤制備水玻璃和 硅溶膠，將硫酸燒渣治理的一次排放廢渣(主要為二氧化硅和單質(zhì)硫等酸不溶物)用10 15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20 30分鐘，過(guò)濾后的濾餅用清水洗滌三次，使PH值達(dá)到6 7 再濾待用，獲得純凈濾餅；酸性濾液可循環(huán)洗滌使用，以節(jié)省成本且防止污染；酸性清水洗 液可勾兌鹽酸洗滌液，剩余部分通過(guò)堿性處理合理地排放；將上述獲得的純凈濾餅(二氧化硅計(jì))與液體氫氧化鈉以純質(zhì)量比1 1. 33混 合于蒸汽加熱的壓力反應(yīng)器里，開(kāi)動(dòng)蒸汽加熱，使反應(yīng)壓力達(dá)到0. 7 0. SMpa后停止通入 直接蒸汽，用夾套蒸汽保溫，并維持此壓力3 8小時(shí)；之后將形成的硅酸鈉溶液過(guò)濾，得到 濾餅單質(zhì)硫，經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、包裝得到單質(zhì)硫產(chǎn)品；將獲得的硅酸鈉液體再經(jīng)輕濃縮、 冷卻，獲得362. 3公斤水玻璃液體產(chǎn)品；將上述獲得的水玻璃用水稀釋、過(guò)濾、除雜后經(jīng)陽(yáng)離子交換，陰離子交換，調(diào)節(jié)PH 值，再經(jīng)蒸發(fā)或超濾濃縮，制得362. 3公斤硅溶膠。實(shí)施例2，本實(shí)施例所述的一種用硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和硅溶膠的方 法，包括如下步驟取氧化硅含量為35. 73%的硫酸燒渣治理的一次排放廢渣500公斤制備水玻璃和 硅溶膠，將硫酸燒渣治理的一次排放廢渣(主要為二氧化硅和單質(zhì)硫等酸不溶物)用10 15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20 30分鐘，過(guò)濾后的濾餅用清水洗滌三次，使PH值達(dá)到6 7 再濾待用，獲得純凈濾餅；酸性濾液可循環(huán)洗滌使用，以節(jié)省成本且防止污染；酸性清水洗 液可勾兌鹽酸洗滌液，剩余部分通過(guò)堿性處理合理地排放；將上述獲得的純凈濾餅(二氧化硅計(jì))與液體氫氧化鈉以純質(zhì)量比1 1. 53混合于蒸汽加熱的壓力反應(yīng)器里，開(kāi)動(dòng)蒸汽加熱，使反應(yīng)壓力達(dá)到0. 7 0. SMpa后停止通入 直接蒸汽，用夾套蒸汽保溫，并維持此壓力3 8小時(shí)；之后將形成的硅酸鈉溶液過(guò)濾，得到 濾餅單質(zhì)硫，經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、包裝得到單質(zhì)硫產(chǎn)品；將獲得的硅酸鈉液體再經(jīng)輕濃縮、 冷卻，獲得416. 8公斤水玻璃液體產(chǎn)品；將上述獲得的水玻璃用水稀釋、過(guò)濾、除雜后經(jīng)陽(yáng)離子交換，陰離子交換，調(diào)節(jié)PH 值，再經(jīng)蒸發(fā)或超濾濃縮，制得416. 8公斤硅溶膠。實(shí)施例3，本實(shí)施例所述的一種用硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和硅溶膠的方 法，包括如下步驟取氧化硅含量為35. 73%的硫酸燒渣治理的一次排放廢渣500公斤制備水玻璃和 硅溶膠，將硫酸燒渣治理的一次排放廢渣(主要為二氧化硅和單質(zhì)硫等酸不溶物)用10 15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20 30分鐘，過(guò)濾后的濾餅用清水洗滌三次，使PH值達(dá)到6 7 再濾待用，獲得純凈濾餅；酸性濾液可循環(huán)洗滌使用，以節(jié)省成本且防止污染；酸性清水洗 液可勾兌鹽酸洗滌液，剩余部分通過(guò)堿性處理合理地排放；將上述獲得的純凈濾餅(二氧化硅計(jì))與液體氫氧化鈉以純質(zhì)量比1 1. 13混 合于蒸汽加熱的壓力反應(yīng)器里，開(kāi)動(dòng)蒸汽加熱，使反應(yīng)壓力達(dá)到0. 7 0. SMpa后停止通入 直接蒸汽，用夾套蒸汽保溫，并維持此壓力3 8小時(shí)；之后將形成的硅酸鈉溶液過(guò)濾，得到 濾餅單質(zhì)硫，經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、包裝得到單質(zhì)硫產(chǎn)品；將獲得的硅酸鈉液體再經(jīng)輕濃縮、 冷卻，獲得307. 9公斤水玻璃液體產(chǎn)品；將上述獲得的水玻璃用水稀釋、過(guò)濾、除雜后經(jīng)陽(yáng)離子交換，陰離子交換，調(diào)節(jié)PH 值，再經(jīng)蒸發(fā)或超濾濃縮，制得307. 9公斤硅溶膠。以上所述僅是本發(fā)明的三個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，并非用來(lái)限制本發(fā)明，凡其類(lèi)似的實(shí)施 例，例如硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和硅溶膠的方法，包括如下步驟將硫酸燒渣治理的一次排放廢渣(主要為二氧化硅和單質(zhì)硫等酸不溶物)用 10 15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20 30分鐘，過(guò)濾后的濾餅用清水洗滌三次，使PH值達(dá)到 6 7再濾待用，獲得純凈濾餅；酸性濾液可循環(huán)洗滌使用，以節(jié)省成本且防止污染；酸性清 水洗液可勾兌鹽酸洗滌液，剩余部分通過(guò)堿性處理合理地排放；將上述獲得的純凈濾餅(二氧化硅計(jì))與液體氫氧化鈉以純質(zhì)量比1 1. 13 1. 53混合于蒸汽加熱的壓力反應(yīng)器里，開(kāi)動(dòng)蒸汽加熱，使反應(yīng)壓力達(dá)到0. 7 0. SMpa后停 止通入直接蒸汽，用夾套蒸汽保溫，并維持此壓力3 8小時(shí)；之后將形成的硅酸鈉溶液過(guò) 濾，得到濾餅單質(zhì)硫，經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、包裝得到單質(zhì)硫產(chǎn)品；將獲得的硅酸鈉液體再經(jīng) 輕濃縮、冷卻，獲得水玻璃液體產(chǎn)品；將上述獲得的水玻璃用水稀釋、過(guò)濾、除雜后經(jīng)陽(yáng)離子交換，陰離子交換，調(diào)節(jié)PH 值，再經(jīng)蒸發(fā)或超濾濃縮，制得硅溶膠，這些特征都應(yīng)涵蓋于本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和硅溶膠的方法，其特征是包括如下步驟將硫酸燒渣治理的一次排放廢渣用10 15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20 30分鐘，過(guò)濾 后的濾餅用清水洗滌三次，使PH值達(dá)到6 7再濾待用，獲得純凈濾餅；酸性濾液可循環(huán)洗 滌使用，以節(jié)省成本且防止污染；酸性清水洗液可勾兌鹽酸洗滌液，剩余部分通過(guò)堿性處理 合理地排放；將上述獲得的純凈濾餅與液體氫氧化鈉以純質(zhì)量比1 1.13 1.53混合于蒸汽加熱 的壓力反應(yīng)器里，開(kāi)動(dòng)蒸汽加熱，使反應(yīng)壓力達(dá)到0. 7 0. SMpa后停止通入直接蒸汽，用夾 套蒸汽保溫，并維持此壓力3 8小時(shí)；之后將形成的硅酸鈉溶液過(guò)濾，得到濾餅單質(zhì)硫，經(jīng) 洗滌、干燥、粉碎、包裝得到單質(zhì)硫產(chǎn)品；將獲得的硅酸鈉液體再經(jīng)輕濃縮、冷卻，獲得水玻 璃液體產(chǎn)品；將上述獲得的水玻璃用水稀釋、過(guò)濾、除雜后經(jīng)陽(yáng)離子交換，陰離子交換，調(diào)節(jié)PH值， 再經(jīng)蒸發(fā)或超濾濃縮，制得硅溶膠。
全文摘要
硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃和硅溶膠的方法，包括如下步驟將硫酸燒渣治理的一次排放廢渣用10～15％的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20～30分鐘，過(guò)濾后的濾餅用清水洗滌三次，過(guò)濾獲得純凈濾餅；將純凈濾餅與液體氫氧化鈉以純質(zhì)量比1∶1.13～1.53混合于蒸汽加熱的壓力反應(yīng)器里進(jìn)行反應(yīng)；之后將形成的硅酸鈉溶液過(guò)濾，將獲得的硅酸鈉液體再經(jīng)輕濃縮、冷卻，獲得水玻璃液體產(chǎn)品；將上述獲得的水玻璃用水稀釋、過(guò)濾、除雜后經(jīng)陽(yáng)離子交換，陰離子交換，調(diào)節(jié)pH值，再經(jīng)蒸發(fā)或超濾濃縮，制得硅溶膠。本發(fā)明以硫酸燒渣的治理廢渣為原料對(duì)其進(jìn)行處理，綜合利用，制備水玻璃和硅溶膠，變廢為寶，變成有價(jià)值的硅系列產(chǎn)品，創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C01B17/027GK102092730SQ201010569090
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者何俠 申請(qǐng)人:何俠