[发明专利]一种利用硫酸烧渣生产零水偏硅酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及硫酸无机工业排放的综合治理和利用的技术领域，特别是涉及一种利用硫酸 烧渣生产零水偏硅酸钠的方法。

背景技术

硫酸工业是以硫铁矿为原料接触法生产的硫酸，主要由原料、焙烧、净化、转化和吸收 五个工序组成。一般习惯上以净化工艺流程，经硫酸生产分成干法和湿法两大类。湿法净化 又有酸洗、热浓酸洗和水洗之分。目前我国硫铁矿制酸，少数工厂是酸洗流程，多数仍为水 洗流程。

硫铁矿主要由硫和铁组成，伴有少量的有色金属和稀有金属。硫铁矿烧渣为硫铁矿焙烧 提取硫后排出的残渣。硫铁矿中除了硫被利用外，铁及其他元素仍留在烧渣中。烧渣是用来 炼铁、提取有色金属和制造建筑材料的原料。

单位硫酸产品的排放量与硫铁矿的品位及工艺条件有关。在相同的工艺条件下，硫铁矿 的品位越高则排渣量就越少，反之则高。当硫铁矿含硫量为25～35％时，一般生产每吨硫酸 约产生0.7～1吨的烧结渣。下面是硫酸烧渣的各种成分的百分含量：四氧化三铁含量为43.31 ％，三氧化二铝含量为8.13％，氧化钙含量为1.63％，氧化镁含量为0.46％，氧化硅含量 为35.73％，硫的含量为0.16％。

在《用化学法制备硫酸烧渣为氯化物的方法》等一系列的发明中，通过盐酸净化后提取 了四氧化三铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化硅、单质硫元素等，形成各种金属盐后 所剩余的酸不溶物为二氧化硅和单质硫。本发明就是利用硫酸烧渣的处理废渣制备零水偏硅 和单质硫的方法。此方法是典型的三废治理衍生的专利发明，其目的就是要把三废里面的各 种物质及元素吃干炸净全部利用起来，以便最大可能的减少化工三废的二次排放。因此，人 们迫切希望一种利用硫酸烧渣生产零水偏硅酸钠的方法问世。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，对硫酸烧渣的治理废渣进行处理，综合利用，制备零水 偏硅酸钠和单质硫，提供一种利用硫酸烧渣生产零水偏硅酸钠的方法，该方法有效的避免了 硫酸工业的二次污染，在一次排放中寻找潜力来吃干炸净、变废为宝，最后变成有价值的硅 系列产品，创造出可观的经济效益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种利用硫酸烧渣生产零水偏硅酸钠的方 法，包括如下步骤：

(1)将硫酸烧渣治理的一次排放废渣(主要为二氧化硅和单质硫等酸不溶物)用10～15％ 的盐酸溶液反复洗涤21～33分钟，过滤后的滤饼用清水洗涤三次，使PH值达到6～7再滤待 用，获得纯净滤饼；酸性滤液可循环洗涤使用，以节省成本且防止污染；酸性清水洗液可勾 兑盐酸洗涤液，剩余部分通过碱性处理合理的排放；

(2)将上述得到的纯净滤饼(以二氧化硅计)与液体氢氧化钠以纯质量比1∶1.12～1.55 混合于蒸汽加热的反应器里，开动蒸汽加热，使反应生成模数为2.1～3.2的碱性硅酸钠溶液， 经过滤获得单质硫滤饼和澄清的滤液，滤饼通过洗涤干燥、检进包装，得到单质硫产品；

(3)将上述获得的澄清的滤液经沉降，将获得的清液泵入模数调整桶，加入液体烧碱使模 数达到1∶1，进行蒸发浓缩，获得浓缩液，浓缩液即为偏硅酸钠；

(4)将上述获得的浓缩液泵入混合器，同时加入晶种，该过程是连续进行的，不能间断， 在混合器内不断进行着搅拌，制成的颗粒不断的流到冷却器中冷却结晶，冷却结晶后的粒状 产品经筛分、包装获得零水偏硅酸钠晶体产品。

本发明的主要化学反应方程式如下：

SiO₂+2NaOH＝Na₂SiO₃+H₂O

本发明的有益效果是：1，本发明提供了一种利用硫酸烧渣的处理废渣制备零水偏硅和单 质硫的方法，该方法有效的利用了硫酸烧渣的处理废渣的物质组成，对硫酸烧渣的处理废渣 进行处理，综合利用，制备出零水偏硅和单质硫。2，零水偏硅和单质硫是经济价值较大的产 品，从而提高了处理硫酸烧渣的处理废渣的经济效益，创造出可观的经济效益，可谓是化工 综合治理和利用的典范。3，投资少，对处理利用硫酸烧渣的处理废渣制备零水偏硅和单质硫 尤为适用，可以说开辟了一条新路。4，制取物的纯度高，质量有保证。5，该方法有效的避 免了硫酸工业的二次污染，在一次排放中寻找潜力来吃干炸净、变废为宝，最后变成有价值 的硅系列产品，创造出可观的经济效益。

具体实施方式

实施例一