一種利用硼泥渣制備水玻璃的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)化工三廢治理和綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用硼泥渣制備水玻璃的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硼泥是以硼鎂石(2Mg0.Β203.H20)為原料，通過(guò)焙燒、粉碎、與純堿混合，采取碳水法生產(chǎn)硼砂(Na2B407.10H20)，在水洗、結(jié)晶過(guò)程提取硼砂后剩下的固體廢物。生產(chǎn)一噸硼砂可產(chǎn)4噸硼泥，一個(gè)年產(chǎn)8000噸的硼砂廠，每年可產(chǎn)硼泥為3.2萬(wàn)噸。由于硼泥的排放量較大，目前國(guó)內(nèi)采用多種綜合利用途徑，除生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂和氧化鎂和橡塑填充劑外，也有制取硼鎂磷復(fù)合肥、作蜂窩煤的煤加料及做建筑上硼砂等。
[0003]硼泥中的鎂一般都是以碳酸鎂的形式存在，有時(shí)候也隨著硼鎂石的礦產(chǎn)不同而有差別。生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂硼泥的組分是這樣的:氧化鎂38%、二氧化硅20%、二氧化碳17%、氧化硼3%、氧化鈣3%和氧化錳0.11%，其他為水份。以硼泥廢料為原料通過(guò)鹽酸使之成為氯化物形成溶液，除去非溶性雜質(zhì)得到澄清的鎂的化合物。然后在加工其他鎂的化合物，還有硼的化合物等等。因此，就產(chǎn)品的純度而言是無(wú)可挑剔的，質(zhì)量也是過(guò)關(guān)的。
[0004]硼泥治理和利用得到鎂化合物和硼化合物之后，剩下的過(guò)濾廢渣只剩下難以進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的二氧化硅了，其含量已達(dá)到80?90%，此時(shí)開發(fā)硅制品是非常有必要的，所以經(jīng)過(guò)研究，先后得到水玻璃、零水偏硅酸鈉、五水偏硅酸鈉和九水偏硅酸鈉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，對(duì)硼泥廢料的再次污染廢料進(jìn)行處理，綜合利用，在產(chǎn)出鎂和硼的化合物之外，還制造出硅產(chǎn)品，既避免了二次污染，又能為企業(yè)創(chuàng)造很大的經(jīng)濟(jì)效益，可謂是化工綜合治理和利用的典范。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種利用硼泥渣制備水玻璃的方法，包括如下步驟:
[0007]將硼泥用蒸汽加熱到58?82度，維持1?2小時(shí)，然后用離心機(jī)甩干，實(shí)現(xiàn)液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥，濾液送去另行深加工；
[0008]將濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸以純質(zhì)量比1: 1.61?2.05反應(yīng)于耐腐蝕的第一反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣和少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過(guò)濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；
[0009]將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質(zhì)量比1: 1.52?1.95反應(yīng)于密閉的第二反應(yīng)器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應(yīng)生成九水偏硅酸鈉水溶液，過(guò)濾除去不溶性的雜質(zhì)，獲得澄清的濾液，該澄清的濾液就是水玻璃產(chǎn)品。
[0010]其化學(xué)反應(yīng)式為:
[0011 ] Mg0+2HC1 = MgCl2+H20
[0012]Si02+Na2C03+9H20 = Na2Si03.9H20+C02 f
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明對(duì)硼泥廢料的再次污染廢料進(jìn)行處理，通過(guò)鹽酸處理，生成氯化鎂的水合物，過(guò)濾，獲得二氧化硅濾渣，將二氧化硅濾渣與碳酸鈉處理，生成九水偏硅酸鈉水溶液，除去非溶性雜質(zhì)，獲得澄清的濾液，該澄清的濾液就是水玻璃產(chǎn)品，因此，就產(chǎn)品的純度而言是無(wú)可挑剔的，質(zhì)量也是過(guò)關(guān)的。企業(yè)對(duì)硼泥廢料的再次污染廢料進(jìn)行綜合利用，獲得水玻璃產(chǎn)品，變廢為寶，提高了企業(yè)深加工的能力，對(duì)企業(yè)發(fā)展具有很大的推動(dòng)作用，在治理化學(xué)固體廢料的同時(shí)，既能符合環(huán)境保護(hù)的要求，還能給企業(yè)創(chuàng)造很大的經(jīng)濟(jì)效益，可謂是化工綜合治理和利用的典范。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1，本實(shí)施例所述的一種利用硼泥渣制備水玻璃的方法，包括如下步驟:
[0015]取500公斤硼泥(二氧化硅占20%，氧化鎂占38%)進(jìn)行反應(yīng)，將硼泥用蒸汽加熱到58?82度，維持1?2小時(shí)，然后用離心機(jī)甩干，實(shí)現(xiàn)液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥，濾液送去另行深加工；
[0016]將濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸以純質(zhì)量比1: 1.83反應(yīng)于耐腐蝕的第一反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣和少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過(guò)濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；
[0017]將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質(zhì)量比1: 1.74反應(yīng)于密閉的第二反應(yīng)器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應(yīng)生成九水偏硅酸鈉水溶液，過(guò)濾除去不溶性的雜質(zhì)，獲得466.2公斤澄清的濾液，該澄清的濾液就是水玻璃產(chǎn)品。
[0018]實(shí)施例2，本實(shí)施例所述的一種利用硼泥渣制備水玻璃的方法，包括如下步驟:
[0019]取500公斤硼泥(二氧化硅占20%，氧化鎂占38%)進(jìn)行反應(yīng)，將硼泥用蒸汽加熱到58?82度，維持1?2小時(shí)，然后用離心機(jī)甩干，實(shí)現(xiàn)液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥，濾液送去另行深加工；
[0020]將濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸以純質(zhì)量比1: 2.03反應(yīng)于耐腐蝕的第一反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣和少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過(guò)濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；
[0021]將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質(zhì)量比1: 1.94反應(yīng)于密閉的第二反應(yīng)器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應(yīng)生成九水偏硅酸鈉水溶液，過(guò)濾除去不溶性的雜質(zhì)，獲得519.8公斤澄清的濾液，該澄清的濾液就是水玻璃產(chǎn)品。
[0022]實(shí)施例3，本實(shí)施例所述的一種利用硼泥渣制備水玻璃的方法，包括如下步驟:
[0023]取500公斤硼泥(二氧化硅占20%，氧化鎂占38%)進(jìn)行反應(yīng)，將硼泥用蒸汽加熱到58?82度，維持1?2小時(shí)，然后用離心機(jī)甩干，實(shí)現(xiàn)液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥，濾液送去另行深加工；
[0024]將濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸以純質(zhì)量比1: 1.63反應(yīng)于耐腐蝕的第一反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣和少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過(guò)濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；
[0025]將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質(zhì)量比1: 1.54反應(yīng)于密閉的第二反應(yīng)器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應(yīng)生成九水偏硅酸鈉水溶液，過(guò)濾除去不溶性的雜質(zhì)，獲得412.6公斤澄清的濾液，該澄清的濾液就是水玻璃產(chǎn)品。
[0026]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，凡其類似的實(shí)施例，例如:一種利用硼泥渣制備水玻璃的方法，包括如下步驟:
[0027]將硼泥用蒸汽加熱到58?82度，維持1?2小時(shí)，然后用離心機(jī)甩干，實(shí)現(xiàn)液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥，濾液送去另行深加工；
[0028]將濾餅硼泥(氧化鎂計(jì))與鹽酸以純質(zhì)量比1: 1.61?2.05反應(yīng)于耐腐蝕的第一反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣和少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過(guò)濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；
[0029]將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質(zhì)量比1: 1.52?1.95反應(yīng)于密閉的第二反應(yīng)器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應(yīng)生成九水偏硅酸鈉水溶液，過(guò)濾除去不溶性的雜質(zhì)，獲得澄清的濾液，該澄清的濾液就是水玻璃產(chǎn)品，這些特征都應(yīng)涵蓋于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用硼泥渣制備水玻璃的方法，其特征是包括如下步驟:將硼泥用蒸汽加熱到58?82度，維持1?2小時(shí)，然后用離心機(jī)甩干，實(shí)現(xiàn)液固分離，獲得濾液和濾餅硼泥，濾液送去另行深加工；將濾餅硼泥與鹽酸以純質(zhì)量比1: 1.61?2.05反應(yīng)于耐腐蝕的第一反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成氯化鎂的水合物，其他組分生成氯化鈣和少量的氯化錳，將氯化鎂的水合物過(guò)濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，澄清的濾液送去另外深加工；將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質(zhì)量比1: 1.52?1.95反應(yīng)于密閉的第二反應(yīng)器中，在加熱、加壓和徐徐攪拌的條件下，反應(yīng)生成九水偏硅酸鈉水溶液，過(guò)濾除去不溶性的雜質(zhì)，獲得澄清的濾液，該澄清的濾液就是水玻璃產(chǎn)品。
【專利摘要】一種利用硼泥渣制備水玻璃的方法，包括如下步驟：將硼泥用蒸汽加熱到58～82度，維持1～2小時(shí)，用離心機(jī)甩干，實(shí)現(xiàn)液固分離，獲得濾餅硼泥，將濾餅硼泥與鹽酸以純質(zhì)量比1∶1.61～2.05反應(yīng)于耐腐蝕的第一反應(yīng)器里，在徐徐攪拌下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氯化鎂的水合物，將氯化鎂的水合物過(guò)濾，獲得澄清的濾液和二氧化硅濾渣，將二氧化硅濾渣與碳酸鈉以純質(zhì)量比1∶1.52～1.95反應(yīng)于密閉的第二反應(yīng)器中，在加熱加壓和徐徐攪拌下，生成九水偏硅酸鈉水溶液，過(guò)濾除去不溶性的雜質(zhì)，獲得澄清的濾液，該濾液就是水玻璃產(chǎn)品。本發(fā)明對(duì)硼泥廢料的再次污染廢料進(jìn)行處理，制備出水玻璃，既避免了二次污染，又創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】C01B33/32
【公開號(hào)】CN105399104
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410477998
【發(fā)明人】趙克軍
【申請(qǐng)人】常德市金佰特節(jié)能環(huán)保科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2014年9月10日