[发明专利]废硅渣和废碱水生产层状二硅酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工废料再利用技术领域，具体涉及一种以废硅渣和废碱水为原料生产层状二硅酸钠的生产方法。

背景技术

全国年产氧氯化锆20万吨，产硅渣17万吨，废碱水350-400万吨，目前国内的处理方法主要是：

1、废碱水：30％被利用，生产偏硅酸钠或造纸，70％以酸中和后排放为主。

2、硅渣：因其含杂质较多，约20％被利用生产附加值较低的偏硅或低档白炭黑，利润较低。目前主要以填埋为主要处理手段，即污染环境，又浪费资源。

3、硅渣和废碱水以溶液结晶法生产五水偏硅酸钠，此工艺过程中锆渣未被充分利用，而且工艺复杂，成品纯度低，因此未形成工业化生产。

发明内容

本发明的目的是为了简化工艺流程，充分利用锆渣，提高成品纯度而发明的一种以利用氧氯化锆生产过程产生的废硅渣和废碱水为原料生产层状二硅酸钠的方法。

本发明的目的是这样实现的：本发明包括下列步骤：

A、用生产氧氯化锆的含Na₂O 6-10％、SiO₂1％-3％的废碱液与含SiO₂15-25％的废硅渣按一定重量比Na₂O∶SiO₂＝1∶1投入反应釜中，密闭加热，控制反应温度为100-150℃，反应时间为5-12小时，

B、检测硅钠摩尔比：SiO₂∶Na₂O＝0.95-1.05时，加入浓度为0.005％-0.015％的改性阳离子聚丙乙烯酰胺0.5％-0.15％、木炭粉0.5％％-1.5％进行物理反应，将阳性氢氧化物杂质沉淀聚合吸附，

C、将以上反应料液放入沉降槽中，温度降至60-80℃时，用板式压滤机压滤，得滤渣返回锆盐生产系统，滤液为硅酸钠溶液，

D、将C中所得滤液(硅酸钠)加入烧碱和泡化碱进行调模反应，浓缩调整模数为1.9-2.1，控制固含量为45-60％，

F、将E中物料经150-350℃喷雾干燥，得无定性粉状二硅酸钠，

G、将F所得物料在600-850℃煅烧结晶得层状二硅酸钠，

H、将G所得物料再粉碎、筛分得成品。

其中步骤A中投入反应釜中的SiO₂即包括废硅渣中15％-25％的SiO₂还包括废碱液中含1％-3％的SiO₂。

硅钠摩尔数比的检测方法如下：

氧化钠(Na₂O)的测定

因为Na₂SiO₃溶液呈碱性，所以用甲斟橙为指示剂，以盐酸标准溶液滴定Na₂SO₃+2HCl+H₂O→H₄SiO₄+2NaCl根据消耗盐酸标准溶液的ml数，计算氧化钠的百分含量；

所需试剂：0.1％甲斟橙指示剂水溶液，0.1N盐酸标准液

分析方法：准确称取试样1克左右，置于250ml锥形瓶中，加100ml刚煮沸后冷却的水使其溶解，加入1~2滴0.1％甲基橙指示剂，用0.1N盐酸标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色。

计算公式：Na2O%=N·V·0.03099G×100%]]>

式中：N-盐酸标准溶液的当量浓度，V-滴定时消耗盐酸标准溶液的ml数，G-试样重量(克)，0.03099-氧化钠的mg当量。

二氧化硅的测定

用二氧化硅快速测定仪测出SiO₂的百分含量

硅钠化(模样)的计算

作为本发明生产的原料废渣液由氧氯化锆生产过程所产生的废硅渣和废碱水提供，一方面降低了生产成本，同时也解决了废硅渣与废碱水反应生产液体硅酸钠的技术难题，解决了硅渣杂质含量高不易被利用的难题，达到了废渣废液利用的同时，避免了环境污染。