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硅渣_百度百科

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  经过脱硅操作所分离出的一种白色固体物质,称为硅渣。因其中含有氧化铝和碱,故一般又返回到配制生料时掺进去用。

  在氧化铝生产中,粗液经过脱硅处理后,溶液含有大量的硅渣与赤泥等杂质,不能直接去过行分解。为了使产品氧化铝合乎国家所规定的标准,粗液经过脱硅后必须进行澄清分离,制成纯净透明的铝酸钠溶液。在处理脱硅后的溶液时,工业上常用叶滤机或压滤机来进行分离脱硅溶液中的硅渣。硅渣分离工序的任务,就是将由脱硅工序送来的脱硅浆液进行分离,以获得脱硅于指数、铁铝比和浮游物含量合乎工艺要求的铝酸钠精液,然后将精液送往碳酸化分解。精液质量的好坏是保证最终产品氧化铝质量的关键。

  脱硅后的铝酸钠溶液经分料箱进入硅渣沉降槽内,沉降下来的硅渣在底流槽用底流泵抽出去送往硅渣过滤机过滤,沉降槽的溢流去原液槽(溢流槽)用泵送进叶滤机。叶滤下来的硅渣先用溶液冲至硅渣槽内,然后用泵送往硅渣过滤机,叶滤得出的精液进至精液槽,用泵送至分解槽进行分解。硅渣过滤机的滤液返回硅渣沉降槽的原液槽和沉降槽的溢流一起进入叶滤机内,硅渣过滤机滤出的硅渣送往原料工段去配料。其中,脱硅后的浆液之所以在进叶滤机前先送入硅渣沉降槽进行沉降,是为了减轻叶滤机的负荷,使大部分硅渣在沉降槽内和溶液分开,而只把溢流出来的溶液送到叶滤机去进行叶滤。这样可减少叶滤机的负荷,从而减少了叶滤机的台数。

  量很高的胶体聚合物,外观为浅黄绿色,呈海绵状,吸附性强,结构复杂。主要成分是硅酸(

  )和水,水浸后呈酸性,pH1,固含量在20%左右。由于生产过程中发生的化学反应,硅渣中还有偏硅酸(

  ),其结构尚不明确。受间断性碱熔操作和锆英砂粒度组成不同及锆砂分解率不同的影响,其中

  。白炭黑具有耐高温、不燃烧,颗粒比表面积和孔隙度大,无臭无味,电绝缘性和表面活性高等特点,溶于水和氢氟酸,而不溶于其他酸类和溶剂。在橡胶、塑料、农药、油漆、制药、造纸、陶瓷和日用化学品等领域有广泛用途,沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的

  补强剂、牙膏摩擦剂等。气相白炭黑主要用作硅质橡胶补强剂、涂料和不饱和树脂的增稠剂。超细

  凝胶和气凝胶则主要用作涂料消光剂、增稠剂和塑料薄膜的开口剂等。白炭黑曾被列为国家重点产业发展项目,国内已能规模化生产,年产能达40万吨以上。福建、山东、江西、江苏等十几个省市都有万吨级生产厂家。工业白炭黑分为两大类,分别称为气相二氧化硅和沉淀水合二氧化硅。气相二氧化硅对产品的质量,特别是

  ,的含量要求很高。两者的技术指标如右图所示。用锆硅渣生产的白炭黑,受技术条件等因素限制,一般仅能达到沉淀水合二氧化硅的要求。

  工业上将白炭黑的生产方法分为两大类,即:(1)热解法(干法);(2)沉淀法(湿法)。

  ,经分离收集、脱酸、吹洗,即可制得纯度和分散性好的球状白炭黑。此法因工艺复杂,只有在对白炭黑性能有特殊要求时才使用此法。

  的一些原理相似。以石英砂为原料,用焦炭做还原剂,在高于2000℃的温度下,

  沉淀法包括酸沉淀法、CO,沉淀法、水热法、溶胶法等。其中硫酸沉淀法(一步法)已成为当今生产白炭黑的传统方法。此法的原理是基于硫酸与硅酸钠反应,在

  采用浓酸法的SiO,回收率可达95%以上。得到的白炭黑为亲水性,将其进行表面处理即可获得疏水的白炭黑产品。

  在氧氯化锆生产中,锆的总回收率一般都低于95%,而锆砂在氧氯化锆成本构成中的比例占到50%以上,首先要回收硅渣中的锆以提高锆的总回收率,降低产品成本,是生产中的重要环节。因此,处理含锆硅渣的第一步是回收锆。

  硅渣中锆存在的形态主要是ZrOCl:和ZrSiO。,前者是在酸溶后残留于渣中,后者是碱熔时反应不完全的未分解料进入硅渣。根据锆在硅渣中的形态,回收锆的步骤如下:

  (1)将氧氯化锆生产中酸化工序的料液进行搅拌,加人冷凝酸漂洗液,稀释搅拌,压滤,分离得到酸性硅渣和氧氯化锆母液,氧氯化锆母液经浓缩结晶,生产成品氧氯化锆;酸性硅渣用0.5~3mol/L的盐酸进行一次漂洗、压滤,得到一次硅渣和一次硅渣洗液,一次硅渣洗液收回使用,以代替部分冷凝酸漂洗液。

  离得到二次硅渣和二次硅渣洗液,二次硅渣洗液回收代替盐酸对硅渣进行一次漂洗,或用到生产氧氯化锆的水洗转型工序中,用以调节水洗料pH值,达到循环使用。

  (3)二次硅渣加碱液中和,调pH值至7,沉降,未反应的锆英砂在底部沉积而与硅渣分离,经烘干后返回碱熔,经处理的中性硅渣中含锆小于1%。上层硅渣浆液经压滤,得中性硅渣。工艺流程如右图所示。

  用氧氯化锆的废硅渣生产制取白炭黑的方法主要有两种,碱法(晶种法)和中和法。

  操作要点为:将硅渣水浸除杂后的酸性硅溶胶作为晶种,再加入废碱液或硅酸钠进行反应,即可获得无定形水合

  。其中溶液酸度pH8,陈化温度80℃,过滤后滤饼烘干温度120℃,经粉碎即可得到白炭黑。

  中和法的操作要点为:将硅渣水洗除杂,加入分散剂溶液洗涤分离,再加入pH值为12的NaOH稀溶液至滤液呈中性,在50℃时与NaOH反应,pH值为8时保温陈化、过滤。在此基础上将工艺作了改进,中和洗涤时的渣:水:水液的质量比为1:2:3,一次中和液pH值为12,二次中和液pH值为9。此条件下可提高产品质量,达到GB 1057_89标准。

  下面介绍了一种用硅渣制取建材水泥辅料的方法。该法使用已回收锆的酸性硅渣,含水量80%左右、HCI含量2%~3%,先将其用生产中含NaOH 10%左右的废碱水中和,pH值达6,再配以适量碱熔时产生的煤灰并用废酸中和钙渣,经压滤脱水干燥即可获得中性钙硅渣,产品可用于公路建设和墙体用砖等。工艺流程如右图所示。

  下面再介绍了一种硅渣处理方法,此法是利用锆砂高温烧结和氧氯化锆煅烧的烟气余热为热源,将硅渣送人干燥炉中,使硅渣中的水脱去,干硅渣可用作耐火材料和色釉料的原料。此法可充分利用生产余热,方法简便。此外,硅渣可以和废碱液制取水玻璃。

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