一種以微硅粉為原料碳化副產(chǎn)水處理用純堿溶液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水處理用純堿的制備方法，具體涉及一種以微硅粉為原料碳化副產(chǎn)水處理用純堿的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳酸鈉(Na2CO3)，分子量105.99?；瘜W(xué)品的純度多在99.5%以上(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，又叫純堿，易溶于水，呈弱堿性，能提供Na+離子。碳酸鈉易溶于水，是一種弱堿鹽，溶于水后發(fā)生水解反應(yīng)，使溶液顯堿性，有一定的腐蝕性，能與酸進(jìn)行中和反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽并放出二氧化碳。絕大部分純堿用于工業(yè)，一小部分為民用。它是一種重要的無(wú)機(jī)化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生產(chǎn)，還廣泛用于水處理、生活洗滌、酸類(lèi)中和以及食品加工等。
[0003]水處理用純堿溶液為碳酸鈉含量10%的液體產(chǎn)品，主要用于水處理中的雜質(zhì)沉淀去除作用，利用碳酸根與水中金屬離子生成難容的碳酸鹽而沉淀析出并清除。目前水處理用純堿的制備方法為按1: 10的比例將Na2CO3固體產(chǎn)品直接加入清水當(dāng)中，經(jīng)攪拌后即可獲得碳酸鈉含量為10%的水處理液體。而目前純堿生產(chǎn)工藝主要分天然堿法和合成堿法，而合成堿法又分氨堿法和聯(lián)堿法。天然堿法受堿礦資源數(shù)量及品味限制，有較強(qiáng)的區(qū)域局限性；氨堿法生產(chǎn)需要消耗大量的自然資源和能源，同時(shí)原鹽利用率低(72%?74% )，廢液和廢渣排放量大；聯(lián)堿法中聯(lián)產(chǎn)的氯化銨用途受限，且資金與勞動(dòng)力投入較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種以微硅粉為原料碳化副產(chǎn)水處理用純堿的方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
[0006]—種以微硅粉為原料碳化副產(chǎn)水處理用純堿的方法，其關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)在于以硅鐵礦熱電爐的高溫?zé)煔夥蹓m微硅粉為原料，通過(guò)氫氧化鈉溶液在加熱的條件下溶解制備水玻璃，再通入二氧化碳與水玻璃發(fā)生碳化反應(yīng)制備白炭黑并副產(chǎn)出碳酸鈉含量為10%的水溶液。包括如下步驟:
[0007](I)水玻璃的配制
[0008]將氫氧化鈉溶液加入水玻璃制備釜中，然后加入微硅粉水混合液，通入蒸汽加熱溶液，攪拌下反應(yīng)生成水玻璃溶液，稀釋?zhuān)^(guò)濾，得到濾液備用；
[0009](2)水玻璃的碳化
[0010]在碳化塔內(nèi)加入去離子水，加熱到90°C，將步驟⑴得到的濾液加入到碳化塔內(nèi)，通入二氧化碳?xì)怏w，生成二氧化硅與碳酸鈉溶液；
[0011](3)碳酸鈉尾液的收集
[0012]將步驟(2)得到的二氧化硅放至緩沖罐中待調(diào)PH值后過(guò)濾、打漿、干燥制白炭黑產(chǎn)品，將步驟(2)得到碳酸鈉溶液加水稀釋為濃度10%的碳酸鈉溶液，即得水處理用純堿溶液。
[0013](I)水玻璃的配制
[0014]首先將槽車(chē)內(nèi)的含量為50%的液堿，用液堿輸送栗打到液堿罐內(nèi)儲(chǔ)存，生產(chǎn)時(shí)，利用液堿輸送栗將液堿打到計(jì)量罐中進(jìn)行計(jì)量，然后放到水玻璃制備釜中。
[0015]微硅粉經(jīng)篩選、計(jì)量后加入配好水的混料槽中，通過(guò)渣漿栗輸送到水玻璃制備釜內(nèi)，釜內(nèi)通入高溫蒸汽直接加熱溶液到100°c，在攪拌條件下微硅粉與液堿開(kāi)始反應(yīng)生成水玻璃溶液。反應(yīng)結(jié)束后，水玻璃溶液放入加入定量水的稀釋罐中，將物料溫度調(diào)整到70 °C，稀釋液由栗輸送經(jīng)板框過(guò)濾機(jī)壓濾，濾餅為微硅粉中未完全反應(yīng)的CaO、Fe2O3^ MgO等雜質(zhì)形成的膠凝絮狀物，濾液放入一次濾液緩沖罐內(nèi)，再由栗輸送至控制過(guò)濾機(jī)壓濾，除去剩余的雜質(zhì)，濾液進(jìn)入已加入定量去離子水的二次濾液緩沖罐待用；
[0016](2)水玻璃的碳化
[0017]碳化塔為長(zhǎng)徑比約5: I的帶攪拌的設(shè)備，反應(yīng)溫度控制在90°C左右，先向碳化塔內(nèi)加入經(jīng)計(jì)量的去離子水，通入高溫蒸汽直接加熱到90°C，將二次濾液緩沖罐中的水玻璃溶液用栗打到碳化塔內(nèi)，經(jīng)外管輸送來(lái)的含20%二氧化碳的窯氣經(jīng)氣體壓縮機(jī)壓縮增壓到0.4MPa后通入到碳化塔內(nèi)與水玻璃溶液反應(yīng)生成二氧化硅與碳酸鈉溶液；
[0018](3)碳酸鈉尾液的收集
[0019]碳化反應(yīng)結(jié)束后，將二氧化硅放至緩沖罐中待調(diào)PH值后過(guò)濾、打漿、干燥制白炭黑產(chǎn)品，將得到碳酸鈉溶液調(diào)整為濃度10%后儲(chǔ)存在聚乙烯塑料罐中備用；
[0020]上述步驟(I)中液堿計(jì)量重量依據(jù)投料硅鈉預(yù)配比模數(shù)計(jì)，預(yù)配重量比為
2.5: I。
[0021]上述步驟(I)中混料槽中水的加入量按如下重量比計(jì)算:硅微粉與水配比為I: 10
[0022]上述步驟(I)中稀釋罐中水的加入量按如下重量比計(jì)算:硅微粉與水配比為4: 12.5。
[0023]上述步驟(I) 二次濾液緩沖罐中定量水的加入量依據(jù)濾液濃度配加，以濾液濃度為8%計(jì)。
[0024]上述步驟(2)中所述經(jīng)計(jì)量的去離子水的加入量依據(jù)慮液濃度配加，以濾液濃度為4%計(jì)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]本發(fā)明提供的方法，利用微硅粉為原料碳化制備沉淀白炭黑過(guò)程中產(chǎn)生的碳化殘夜，不需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備原料投入即可得到水處理用純堿溶液，簡(jiǎn)化了純堿的生產(chǎn)，降低了純堿的生產(chǎn)成本，節(jié)約了資源，使副產(chǎn)物得到了充分利用，具備較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的敘述。
[0028]實(shí)施例1
[0029]本實(shí)施例主要的反應(yīng)式如下:
[0030]水玻璃的配制:
[0031]2a Na0H+bSi02= a Na 20.bSi02.ηΗ20
[0032]水玻璃的碳化與白炭黑及碳酸鈉的產(chǎn)出:
[0033]a Na20.bSi02+a C02+H20 = bSi02.H20+a Na2CO3
[0034]該工藝的具體步驟主要為水玻璃的制備、水玻璃的碳化、碳酸鈉尾液的收集等工序。
[0035]—種以微硅粉為原料碳化副產(chǎn)水處理用純堿的方法，其關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)在于以硅鐵礦熱電爐的高溫?zé)煔夥蹓m微硅粉為原料，通過(guò)氫氧化鈉溶液在加熱的條件下溶解制備水玻璃，再通入二氧化碳與水玻璃發(fā)生碳化反應(yīng)制備白炭黑并副產(chǎn)出碳酸鈉含量為10%的水溶液。包括如下步驟:<