[发明专利]一种利用硼泥废渣生产固体硅酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机化工三废治理和综合利用的技术领域，特别是涉及一种利用硼泥废渣生 产固体硅酸的方法。

背景技术

硼泥是以硼镁石(2MgO·B₂O₃·H₂O)为原料，通过焙烧、粉碎、与纯碱混合，采取碳水法 生产硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)，在水洗、结晶过程提取硼砂后剩下的固体废物。生产一吨硼砂可 产4吨硼泥，一个年产8000吨的硼砂厂，每年可产硼泥为3.2万吨。由于硼泥的排放量较大， 目前国内采用多种综合利用途径，除生产轻质碳酸镁和氧化镁和橡塑填充剂外，也有制取硼 镁磷复合肥、作蜂窝煤的煤加料及做建筑上硼砂等。

硼泥中的镁一般都是以碳酸镁的形式存在，有时候也随着硼镁石的矿产不同而有差别。 生产轻质碳酸镁硼泥的组分是这样的：氧化镁38％、二氧化硅20％、二氧化碳17％、氧化 硼3％、氧化钙3％和氧化锰0.11％，其他为水份。以硼泥废料为原料通过盐酸使之成为氯 化物形成溶液，除去非溶性杂质得到澄清的镁的化合物。然后在加工其他镁的化合物，还有 硼的化合物等等。因此，就产品的纯度而言是无可挑剔的，质量也是过关的。

硼泥治理和利用得到镁化合物和硼化合物之后，剩下的过滤废渣只剩下难以进行化学反 应的二氧化硅了，其含量已达到80～90％，此时开发硅制品是非常有必要的，所以经过研究， 先后得到水玻璃、零水偏硅酸钠、五水偏硅酸钠和九水偏硅酸钠。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，对硼泥废料的再次污染废料进行处理，综合利用，在产 出镁和硼的化合物之外，还制造出硅产品，既避免了二次污染，又能为企业创造很大的经济 效益，可谓是化工综合治理和利用的典范。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用硼泥废渣生产固体硅酸的方法， 包括如下步骤：将硼泥用蒸汽加热到58～81度，维持1～2小时，然后用离心机甩干，实现 液固分离，获得滤液和滤饼硼泥，滤液送去另行深加工；

将滤饼硼泥(氧化镁计)与盐酸以纯质量比1∶1.61～2.04反应于耐腐蚀的第一反应器 里，在徐徐搅拌下发生化学反应，反应生成氯化镁的水合物，其他组分生成氯化钙，还有极 少量的氯化锰，将氯化镁的水合物过滤，获得澄清的滤液和二氧化硅滤渣，澄清的滤液送去 另外深加工；

将二氧化硅滤渣与碳酸钠以纯质量比1∶1.53～1.95反应于密闭的第二反应器中，在加 热、加压和徐徐搅拌的条件下，反应生成九水偏硅酸钠水溶液，过滤除去不溶性的杂质，获 得澄清的滤液；

将澄清的滤液与硫酸溶液以纯质量比1∶0.5～1.1反应于耐腐蚀的第三反应器里，在缓 慢的反应下生成硅酸和硫酸钠混合液，过滤，获得滤饼硅酸胶状物和澄清的滤液，硅酸胶状 物经洗涤、甩干、冷冻成为脆性物质，经粉碎、包装获得晶莹的硅酸粉体产品；

将澄清的滤液送去减压蒸馏器进行蒸浓，当溶液蒸浓达到饱和溶液时排出来冷却、此时 出现的结晶就是硫酸钠，经洗涤、甩干、粉碎、包装得到硫酸钠晶体产品。

其化学反应式为：

SiO₂+2NaOH＝Na₂SiO₃+H₂O

Na₂SiO₃+H₂SO₄＝H₂SiO₃+Na₂SO₄