[发明专利]一种利用氯化氢气体浸取硅酸盐矿制备超细二氧化硅的系统及方法

说明书

本发明公开了一种利用氯化氢气体浸取硅酸盐矿制备超细二氧化硅的系统及方法。所述系统中，搅拌釜的循环物料出口通过循环管路与射流器的液体入口相连通；射流器的液体出口与搅拌釜的循环物料入口相连通；矿石原料入料装置的物料出口与循环管路相连通；循环管路上设有循环泵；搅拌釜的循环物料出口与液固分离装置相连通。本发明利用氯化氢气体浸取硅酸盐矿制备超细二氧化硅的系统和方法，提供了连续化浸取硅酸盐矿石制备二氧化硅的工业化可行方案，而且通过选用射流器，采用氯化氢气体直接溶解在硅酸盐循环浆料中的方式，而且由于射流器中浆液的高浓度、高分散性和高浓度的盐酸溶液初步接触，大大提高了矿石的溶解效率和盐酸的利用率。

技术领域

本发明涉及一种利用氯化氢气体浸取硅酸盐矿制备超细二氧化硅的系统及方法，属于无机非金属材料领域。

背景技术

超细SiO₂具有比表面积大、多孔、耐高温、电绝缘性强、良好的补强作用以及不燃烧等特性，其在涂料、塑料、医学、生物、造纸、橡胶、农业、化工、国防及机械等领域有广泛应用。超细SiO₂生产工艺较多，从基本原理上划分只有气相法和沉淀法。沉淀法由于工艺简单，生产条件稳定，成本较低，产量大，是目前工业生产中普遍采用的方法，目前沉淀法又分为传统沉淀法和新型沉淀法，新型沉淀法又称离解法，与传统沉淀方法相比，离解法主要是在硅源方面不再采用传统的水玻璃，而是以非金属矿及其延伸物或其他物质为硅源，其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态的二氧化硅。根据使用的原料不同可以分为非金属矿物法、禾本科植物法、副产品回收法等。

以非金属矿为原料的离解法大致分为两种，一种是以氢氧化钠溶液浸取原料，得到硅酸钠溶液后再用盐酸酸化得到超细SiO₂，一种是采用盐酸溶液或混合酸溶液直接浸取原料得到超细SiO₂。但目前，大部分的研究都停留在实验研究阶段，且硅酸盐矿石与酸的浸取反应慢，需要高温和强酸环境，高温下高浓度盐酸挥发。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用氯化氢气体浸取硅酸盐矿制备超细二氧化硅的系统及方法，本发明采用HCl气体直接溶解的方式，酸浓度高、活性强，溶解热可以为浸取过程供热。

本发明所涉及的超细二氧化硅指的是粒径为10～15μm的二氧化硅。

本发明提供的利用氯化氢气体浸取硅酸盐矿制备超细二氧化硅的系统，包括矿石原料入料装置、射流器、搅拌釜和液固分离装置；

所述射流器上设有液体入口、液体出口和气体入口；

所述搅拌釜的循环物料出口通过循环管路与所述射流器的液体入口相连通；

所述射流器的液体出口与所述搅拌釜的循环物料入口相连通；

所述矿石原料入料装置的物料出口与所述循环管路相连通；

所述循环管路上设有循环泵；

所述搅拌釜的循环物料出口与所述液固分离装置相连通。

所述的系统中，所述矿石原料入料装置的物料出口与所述循环管路的连接处靠近所述射流器一端。

所述的系统中，所述搅拌釜包括至少一个所述循环物料入口、至少一个所述循环物料出口和至少一个所述排料口。

所述的系统中，所述矿石原料入料装置包括粉体定量输送装置；

所述粉体定量输送装置通过一入料管与所述循环管路相连通；

所述粉体定量输送装置将硅酸盐矿石的原料粉通过所述入料管加入至所述循环管路中，并与所述循环管路中的物料混合。

所述的系统中，所述矿石原料入料装置还包括一与所述粉体定量输送装置相连通的预混罐；