[发明专利]一种综合利用氧氯化锆生产中副产物硅酸钠的方法

说明书

本发明公开了一种综合利用氧氯化锆生产中副产物硅酸钠的方法，包括以下步骤：S1、原料预混合：将锂、镁、硅源原料以物质的量计，Li：Mg：Si＝1：(4.7～22.5)：(6.9～32.5)比例混合，调节体系pH为10～12；S2、将上述操作后的悬浊液升温至150～260℃后反应1～20h，冷却得到透明胶状物；S3、将上述胶状物烘干、研磨后制得硅酸镁锂；其中，所述硅源原料为锆英砂生产过程中的副产物硅酸钠。与现有技术相比，本发明方法具有生产成本低、绿色环保及产物质量好等优点。

技术领域

本发明涉及锆硅渣回收利用领域，具体涉及一种综合利用氧氯化锆生产中副产物硅酸钠的方法。

背景技术

我国是氧氯化锆生产和出口大国，据统计，2013年，我国氧氯化锆年产量达16万吨。目前，国内氧氯化锆生产的主要工艺是锆英砂和烧碱共熔，生成锆酸钠与硅酸钠，经过分离得到的锆酸钠经酸化结晶得到氧氯化锆。在生产过程中将产生大量液相硅酸钠溶液，此溶液含有氢氧化钠，呈强碱性。由于锆英砂中含有约32％的二氧化硅，因此，每生产1吨氧氯化锆会产生约0.2吨液相硅酸钠。若不加以利用，不仅会造成对环境的污染，同时也会使得其中含有的可利用资源白白浪费。此外，氧氯化锆厂家为了达标排放，需要使用酸进行中和水洗碱液，水量大约是锆英砂的30倍，从而带来大量无机盐废水，这些无机盐废水也将造成较大的环保压力。

现有技术中，大部分锆英砂生产氧氯化锆的副产物硅酸钠均以转化为白炭黑作为其回收利用手段。然而，在利用氧氯化锆的副产物硅酸钠均以转化为白炭黑过程中，为保证使用效果，需要进行复杂的后处理工艺流程。中国发明专利CN1134916公开了一种从锆英石碱分解产物水浸液制备沉淀白炭黑的方法，然而该方法由于水浸液水硅酸钠溶液模数较低，需消耗大量酸才能中和溶液中的碱性物质，在酸碱中和时，极易产生酸雾，严重污染环境，并影响操作人员安全；在提取了二氧化硅后，所生成的大量高浓度无机盐废水也较难处理。

有报道指出，部分氧氯化锆厂家将副产物硅酸钠溶液出售给纸厂进行再回收利用。纸厂在废纸脱墨阶段需要添加水玻璃(液态硅酸钠)作为脱墨助剂，这种方式可以消耗掉硅酸钠溶液。然而，由于商品化水玻璃价格低廉，而氧氯化锆副产物硅酸钠溶液中碱和硅酸钠比例与商品水玻璃不同，并且批次差异较大，纸厂需根据批次调整工艺，运营成本极高，加上运输成本，绝大多数纸厂不愿意采购氧氯化锆厂家的副产物硅酸钠溶液。

因此，不论从环保还是资源利用方面出发，都急需研究人员开发新的综合利用方式对锆英砂副产物硅酸钠进行有效的回收利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够高效实现硅酸钠资源回收的综合利用氧氯化锆生产中副产物硅酸钠的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种综合利用氧氯化锆生产中副产物硅酸钠的方法，包括以下步骤：

S1、原料预混合：将锂、镁、硅源原料以物质的量计，Li：Mg：Si＝1：(4.7～22.5)：(6.9～32.5)的比例混合，调节体系pH为10～12；

S2、将上述操作后的悬浊液升温至150～260℃后反应1～20h，冷却得到透明胶状物；

S3、将上述胶状物烘干、研磨后制得硅酸镁锂；

其中，所述硅源原料为锆英砂生产过程中的副产物硅酸钠。