[发明专利]利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法及装置

权利要求书

1.一种利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、将从工业硅冶炼烟气中热分离收集得到的高温微硅粉进行富氧气氛下的高温焙烧得到焙烧微硅粉，采用旋风分离器从工业硅冶炼烟气中热分离收集得到高温微硅粉，所述高温微硅粉的温度为560～650℃；控制焙烧温度为720～1100℃，焙烧时间为15～90分钟；所述焙烧微硅粉中无挥发份；

B、将所述焙烧微硅粉与液体氢氧化钠/液体氢氧化钾和水一起加入反应釜中搅拌混合均匀并以工业硅冶炼烟气作为热源反应得到高温水玻璃母液，其中，通过向反应釜中通入在余热锅炉中将水与从工业硅冶炼烟气中分离出微硅粉之后的高温烟气热交换回收废热得到的余热蒸汽加热混合物料进行反应；

C、将所述高温水玻璃母液冷却后过滤得到高纯水玻璃。

2.根据权利要求1所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，在步骤B中，控制SiO₂:NaOH/KOH:H₂O的质量比为2～2.7:1:3～9.5；控制反应温度为165～210℃，控制反应时间为60～360分钟。

3.根据权利要求2所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，在步骤B中，控制反应温度为170～200℃，控制反应时间为120～300分钟。

4.根据权利要求2所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，在步骤B中，控制反应温度为175～190℃，控制反应时间为180～240分钟。

5.根据权利要求1所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，所述余热蒸汽的压力为1～3MPa、温度为220～450℃。

6.根据权利要求1所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，在步骤C中，采用管式换热器将所述高温水玻璃母液冷却至室温～80℃，采用吸滤机或压滤机对水玻璃母液进行过滤得到高纯水玻璃。

7.根据权利要求6所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，在步骤C中，将所述高温水玻璃母液冷却至40～80℃。

8.根据权利要求6所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，在步骤C中，将所述高温水玻璃母液冷却至50～60℃。

9.根据权利要求1所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述高温烟气回收废热之后得到的低温烟气进行再次除尘回收和将部分余热蒸汽再次回收余热的步骤，其中，将所述低温烟气进行除尘回收得到细微硅粉和合格尾气并将所述细微硅粉返回与高温微硅粉一起进行高温焙烧，将部分余热蒸汽用于发电并将所得电能用于焙烧高温微硅粉。

10.根据权利要求1所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法，其特征在于，所述高纯水玻璃无色透明、无味。

11.一种利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的装置，其特征在于，采用所述装置并按照权利要求1至10中任一项所述利用工业硅副产微硅粉和废热生产水玻璃的方法生产水玻璃，所述装置包括分离单元、焙烧单元、反应单元、换热冷却单元、过滤单元和废热回收单元；

所述分离单元的烟气入口与工业硅尾气系统连接、烟气出口与废热回收单元的烟气入口连接、物料出口与焙烧单元的物料入口连接；

所述焙烧单元的物料出口与反应单元的物料入口连接；

所述反应单元的物料出口与换热冷却单元的物料入口连接、热源入口与废热回收单元的蒸汽出口连接；

所述换热冷却单元的物料出口与过滤单元的物料入口连接、冷却水入口与水源连接、热水出口与反应单元的物料入口连接。