[发明专利]一种用矾浆废液制备水玻璃和零水偏硅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造明矾锁产生的矾浆废液的治理和综合利用技术领域，特别是一种用矾浆废液制备水玻璃和零水偏硅的方法。

技术背景

明矾又称钾铝矾、钾矾和钾明矾，化学式为K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·24H₂O或者KAl(SO₄)₂·24H₂O。明矾是含有结晶水的硫酸钾镁和硫酸铝的复盐，无色的八面晶体，有酸涩味道；密度为1.75，熔点92度；易溶于水，当其溶于水时起水解反应而生成氢氧化铝胶状沉淀；当其受热时失去结晶水而成白色粉末简称烧明矾。

明矾广泛应用于化工、食品、日化、水处理等行业，我国明矾石矿产丰富，浙江、安徽等省的矾矿举世闻名。将矾矿石经煅烧后浸渍、结晶、干燥后即可得到明矾晶体。但是明矾的生产过程排出大量矾渣(矾泥和矾浆)，常年露天堆放，造成酸性水流失污染环境。因此，矾泥和矾浆的综合利用已成为明矾工业急需解决的问题。

矾浆是制造明矾时排出的浆液，也是无机化工中三废排放较大的污染企业。很多同行企业虽然对矾浆的治理和利用做了处理，但是处理后又出现了二次污染的现象。治理利用加工出来的产品种类少又档次低，有很多的元素及化合物都没有拿出来。目前也没有用矾浆废液制备水玻璃和零水偏硅的方法的相关报道。

发明内容

本发明提供了用矾浆废液制备水玻璃和零水偏硅的方法，该方法不仅工艺简单，而且能有效处理废渣的同时还能制得多种有价值的产品。

为了达到上述的目的，本发明的技术方案为：

一种用矾浆废液制备水玻璃和零水偏硅的方法，包括如下制备步骤：

步骤A、将矾浆装入水解罐提取其中的水溶性物质和酸溶性物质，完全提取后只剩下二氧化硅滤饼；

步骤B、将步骤A中提取完水溶性物质和酸性物质后所剩下的废物用第一过滤器进行过滤；

步骤C、将步骤B中过滤所得滤液送去深加工；

步骤D、将步骤B中过滤所得滤饼与氢氧化钠溶液以纯质量比1∶1.11～1.51一起投入耐腐蚀反应器里加热加压，同时徐徐搅拌，反应生成硅酸钠；

步骤E、将步骤D中所得硅酸钠在1100±2℃下用第二过滤器进行过滤，杂质焚烧或深埋处理；

步骤F、将步骤E中过滤所得的滤液用第一冷却器进行冷却，得到水玻璃产品；

步骤G、将步骤F所得的水玻璃送入减压蒸馏器进行减压蒸馏，当蒸馏到没有结晶水时，排出再依次用第二冷却器、洗涤甩干机、干燥器和粉碎机进行洗涤甩干、干燥和粉碎后检斤包装得到零水偏硅产品。

其中，所述步骤B中氢氧化钠溶液为体积百分比浓度为25％～34％的溶液。

所述步骤B中滤饼与氢氧化钠溶液在耐腐蚀反应器里进行反应时，耐腐蚀反应器内的温度为1300℃～1500℃，压力为1000KPa～1500KPa。

本发明的反应原理为：

SiO₂+2NaOH＝＝＝＝＝Na₂SiO₃·9H₂O+H₂O

本发明主要是将在治理和利用矾浆提取完水溶性物质和酸溶性物质之后过滤，所得的滤饼与氢氧化钠溶液加热、加压反应，生成硅酸钠，硅酸钠经冷却制得水玻璃产品；接着将水玻璃放进减压蒸馏器里进行减压蒸馏，当蒸馏到结晶水分子只剩下九个时，排出来冷却结晶、粉碎包装得到零水偏硅酸钠产品；本发明既能干干净净的吞掉废渣，减轻废渣对环境的污染；又能制得有价值的水玻璃和零水偏硅产品，尤其是没有任何的二次污染，不仅具有显著的社会效益和经济效益，而且工艺及生产设备简单，是一种比较实际的处理和利用方法。

附图说明

图1是用矾浆废液制备水玻璃和零水偏硅的方法的工艺流程图；

其中：

1-水解罐，2-第一过滤器，3-耐腐蚀反应器，4-第二过滤器，5-第一冷却器，6-水玻璃产品，7-减压蒸馏器，8-第二冷却器，9-洗涤甩干机，10-干燥器，11-粉碎机，12-零水偏硅产品。

具体的实施方式

实施例1

一种用矾浆废液制备水玻璃和零水偏硅的方法，包括如下制备步骤：

步骤A、将矾浆装入水解罐1提取其中的水溶性物质和酸溶性物质，完全提取后只剩下二氧化硅滤饼；其含量因为提取出很多含量高的物质，所以剩下的二氧化硅高达90％以上；