利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，該方法包括以下步驟：步驟一，在石英石拋光廢粉的泥漿中加入堿，混合攪拌均勻得到混合漿料；步驟二，將步驟一中得到的混合漿料用泵打入具有攪拌功能的反應(yīng)器內(nèi)攪拌，并向反應(yīng)器通入水蒸汽，待壓強(qiáng)穩(wěn)定時(shí)，停止通汽，在保壓、降壓后，得到硅酸鹽混合液；步驟三，將步驟二中得到的硅酸鹽混合液排出調(diào)溫并過(guò)濾，即得到硅酸鹽水溶液。本發(fā)明的該制備方法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，不僅提高了胚板在加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量石英石拋光廢粉的附加值，為該固體廢棄物的利用提供了新的途徑，而且有效地降低了自然資源的消耗，是一種綠色環(huán)保工藝技術(shù)。
【專利說(shuō)明】利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硅酸鹽領(lǐng)域，尤其涉及一種利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人造石英石是以石英砂為主要原料，輔以少量的不飽合聚脂樹脂粘結(jié)而成。胚板在加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的石英石拋光廢粉，粒度在20-2000目之間，占到人造石英石生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物的85%。從保護(hù)環(huán)境、節(jié)約社會(huì)自然資源的角度出發(fā)，將該石英石拋光廢粉做成各種形式的硅酸鹽化合物，是一種綠色環(huán)保的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，用于實(shí)現(xiàn)石英石拋光廢粉的回收利用。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為:
[0005]本發(fā)明的一種利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，包括以下步驟:步驟一，在含39. 4%~65% 二氧化硅的所述石英石拋光廢粉的泥漿中加入堿，混合攪拌均勻得到混合漿料，其中，所述混合漿料中二氧化硅與所述堿的摩爾比為I~3.4:1 ;步驟二，將步驟一中得到的所述混合漿料用泵打入具有攪拌功能的反應(yīng)器內(nèi)攪拌，并向所述反應(yīng)器通入水蒸汽，待所述反應(yīng)器的壓強(qiáng)達(dá)到0.5MPa~0.58MPa時(shí)，停止向所述反應(yīng)器通入所述水蒸汽，并保持所述反應(yīng)器的所述壓強(qiáng)2~3小時(shí)，再降壓后得到硅酸鹽混合液；步驟三，將步驟二中得到的所述硅酸鹽混合液從所述反應(yīng)器中排出，加水調(diào)溫并過(guò)濾，即得到所述硅酸鹽水溶液。
[0006]進(jìn)一步地,所述堿為固體堿,所述固體堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
[0007]進(jìn)一步地,所述堿為堿溶液,所述堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為48%。
[0008]進(jìn)一步地,所述堿溶液為氫氧化鉀溶液。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟二中所述降壓為將所述反應(yīng)器的所述壓強(qiáng)降低至0.28MPa。
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟三中所述調(diào)溫的溫度不高于90°C。
[0011]進(jìn)一步地，所述硅酸鹽水溶液的質(zhì)量百分比濃度為9.6%~13.4%，模數(shù)為2.5~
3.5o
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，具有以下有益效果:以石英石拋光廢粉作為原料，充分利用該廢棄物中的二氧化硅制備硅酸鹽水溶液，制備方法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，不僅提高了胚板在加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量石英石拋光廢粉的附加值，為該固體廢棄物的利用提供了新的途徑，而且有效地降低了自然資源的消耗，是一種綠色環(huán)保工藝技術(shù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0013]圖1是本發(fā)明的一種利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]以下參考附圖1，對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施例予以進(jìn)一步地詳盡闡述。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明的一種利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法流程圖，該方法包括以下步驟:
[0016]步驟101，在體積為I立方米、含39.4%~65% 二氧化硅的石英石拋光廢粉泥漿中，加入136~217千克的固體堿或質(zhì)量百分比濃度為48%的堿溶液，混合攪拌均勻得到混合漿料，其中，該混合漿料中二氧化硅與堿的摩爾比為I~3.4:1。
[0017]步驟102，將步驟101中得到的混合漿料用泵打入具有攪拌功能的可密閉的反應(yīng)器內(nèi)攪拌，并向該反應(yīng)器通入水蒸汽，待該反應(yīng)器的壓強(qiáng)達(dá)到0.5MPa~0.58MPa時(shí)，停止向該反應(yīng)器通入水蒸汽，并保持該反應(yīng)器的壓強(qiáng)2~3小時(shí)，再降壓后得到硅酸鹽混合液。
[0018]步驟103，待反應(yīng)器的壓強(qiáng)降低至0.28MPa時(shí)，將步驟102中得到的硅酸鹽混合液從該反應(yīng)器中排出，并放入中間罐加水調(diào)溫至不高于90°C的溫度后用板框壓濾機(jī)過(guò)濾，得到質(zhì)量百分比濃度為9.6%~13.4%、模數(shù)為2.5~3.5的硅酸鹽水溶液。
[0019]實(shí)施例1
[0020]本實(shí)施例的硅酸鹽水溶液為硅酸鈉溶液，其中，硅酸鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為
11.9%，模數(shù)為 2.6。
[0021]如圖1所示，本實(shí)施例的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鈉溶液的方法包括以下步驟:
[0022]步驟101，在體積為I立方米、含55.4% 二氧化硅的石英石拋光廢粉泥漿中，加入136千克氫氧化鈉，混合攪拌均勻得到混合漿料，其中，該混合漿料中二氧化硅與氫氧化鈉的摩爾比為2.5:1。
[0023]步驟102，將步驟101中得到的混合漿料用泵打入具有攪拌功能的可密閉的反應(yīng)器內(nèi)攪拌，并向該反應(yīng)器通入水蒸汽，待該反應(yīng)器的壓強(qiáng)達(dá)到0.5MPa時(shí)，停止向該反應(yīng)器通入水蒸汽，并保持該反應(yīng)器的壓強(qiáng)2小時(shí)，再降壓后得到硅酸鈉混合液。
[0024]步驟103，待反應(yīng)器的壓強(qiáng)降低至0.28MPa時(shí)，將步驟102中得到的硅酸鈉混合液從該反應(yīng)器中排出，并放入中間罐加水調(diào)溫至不高于90°C的溫度后用板框壓濾機(jī)過(guò)濾，得到質(zhì)量百分比濃度為11.9%、模數(shù)為2.6的硅酸鈉溶液。
[0025]實(shí)施例2
[0026]本實(shí)施例的硅酸鹽水溶液為硅酸鉀溶液，其中，硅酸鉀溶液的質(zhì)量百分比濃度為
11.8%，模數(shù)為 3.1。
[0027]如圖1所示，本實(shí)施例的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鉀溶液的方法包括以下步驟:
[0028]步驟101，在體積為I立方米、含65% 二氧化硅的石英石拋光廢粉泥漿中，加入201千克氫氧化鉀，混合攪拌均勻得到混合漿料，其中，該混合漿料中二氧化硅與氫氧化鉀的摩爾比為3:1。
[0029]步 驟102，將步驟101中得到的混合漿料用泵打入具有攪拌功能的可密閉的反應(yīng)器內(nèi)攪拌，并向該反應(yīng)器通入水蒸汽，待該反應(yīng)器的壓強(qiáng)達(dá)到0.55MPa時(shí)，停止向該反應(yīng)器通入水蒸汽，并保持該反應(yīng)器的壓強(qiáng)3小時(shí)，再降壓后得到硅酸鉀混合液。
[0030]步驟103，待反應(yīng)器的壓強(qiáng)降低至0.28MPa時(shí)，將步驟102中得到的硅酸鉀混合液從該反應(yīng)器中排出，并放入中間罐加水調(diào)溫至不高于90°C的溫度后用板框壓濾機(jī)過(guò)濾，得到質(zhì)量百分比濃度為11.8%、模數(shù)為3.1的硅酸鉀溶液。
[0031]實(shí)施例3
[0032]本實(shí)施例的硅酸鹽水溶液為硅酸鈉溶液，其中，硅酸鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為
9.6%，模數(shù)為3.4。
[0033]如圖1所示，本實(shí)施例的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鈉溶液的方法包括以下步驟:
[0034]步驟101，在體積為I立方米、含39.4% 二氧化硅的石英石拋光廢粉泥漿中，加入217千克氫氧化鈉，混合攪拌均勻得到混合漿料，其中，該混合漿料中二氧化硅與氫氧化鈉的摩爾比為2.8:1。
[0035]步驟102，將步驟101中得到的混合漿料用泵打入具有攪拌功能的可密閉的反應(yīng)器內(nèi)攪拌，并向該反應(yīng)器通入水蒸汽，待該反應(yīng)器的壓強(qiáng)達(dá)到0.55MPa時(shí)，停止向該反應(yīng)器通入水蒸汽，并保持該反應(yīng)器的壓強(qiáng)2.6小時(shí)，再降壓后得到硅酸鈉混合液。
[0036]步驟103，待反應(yīng)器的壓強(qiáng)降低至0.28MPa時(shí)，將步驟102中得到的硅酸鈉混合液從該反應(yīng)器中排出，并放入中間罐加水調(diào)溫至不高于90°C的溫度后用板框壓濾機(jī)過(guò)濾，得到質(zhì)量百分比濃度為9.6%、模數(shù)為3.4的硅酸鈉溶液。
[0037]實(shí)施例4
[0038]本實(shí)施例的硅酸鹽水溶液為硅酸鉀溶液，其中，硅酸鉀溶液的質(zhì)量百分比濃度為
12.7%，模數(shù)為 3.3。
[0039]如圖1所示，本實(shí)施例的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鉀溶液的方法包括以下步驟:
[0040]步驟101，在體積為I立方米、含63%二氧化硅的石英石拋光廢粉泥漿中，加入質(zhì)量百分比濃度為48%的氫氧化鉀溶液，混合攪拌均勻得到混合漿料，其中，該混合漿料中二氧化硅與氫氧化鉀的摩爾比為3.4:1。
[0041]步驟102，將步驟101中得到的混合漿料用泵打入具有攪拌功能的可密閉的反應(yīng)器內(nèi)攪拌，并向該反應(yīng)器通入水蒸汽，待該反應(yīng)器的壓強(qiáng)達(dá)到0.55MPa時(shí)，停止向該反應(yīng)器通入水蒸汽，并保持該反應(yīng)器的壓強(qiáng)2.5小時(shí)，再降壓后得到硅酸鉀混合液。
[0042]步驟103，待反應(yīng)器的壓強(qiáng)降低至0.28MPa時(shí)，將步驟102中得到的硅酸鉀混合液從該反應(yīng)器中排出，并放入中間罐加水調(diào)溫至不高于90°C的溫度后用板框壓濾機(jī)過(guò)濾，得到質(zhì)量百分比濃度為12.7%、模數(shù)為3.3的硅酸鉀溶液。
[0043]實(shí)施例5
[0044]本實(shí)施例的硅酸鹽水溶液為硅酸鉀溶液，其中，硅酸鉀溶液的質(zhì)量百分比濃度為
13.4%，模數(shù)為 2.7。
[0045]如圖1所示，本實(shí)施例的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鉀溶液的方法包括以下步驟:
[0046]步驟101，在體積為I立方米、含63%二氧化硅的石英石拋光廢粉泥漿中，加入質(zhì)量百分比濃度為48%的氫氧化鉀溶液，混合攪拌均勻得到混合漿料，其中，該混合漿料中二氧化硅與氫氧化鉀的摩爾比為1:1。
[0047]步驟102，將步驟101中得到的混合漿料用泵打入具有攪拌功能的可密閉的反應(yīng)器內(nèi)攪拌，并向該反應(yīng)器通入水蒸汽，待該反應(yīng)器的壓強(qiáng)達(dá)到0.5IMPa時(shí)，停止向該反應(yīng)器通入水蒸汽，并保持該反應(yīng)器的壓強(qiáng)2小時(shí)，再降壓后得到硅酸鉀混合液。
[0048]步驟103，待反應(yīng)器的壓強(qiáng)降低至0.28MPa時(shí)，將步驟102中得到的硅酸鉀混合液從該反應(yīng)器中排出，并放入中間罐加水調(diào)溫至不高于90°C的溫度后用板框壓濾機(jī)過(guò)濾，得到質(zhì)量百分比濃度為13.4%、模數(shù)為2.7的硅酸鉀溶液。
[0049]綜上所述，本發(fā)明的一種利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法以含39.4%~65% 二氧化硅的石英石拋光廢粉作為制備原料，充分利用該廢棄物中的二氧化硅，通過(guò)混合、攪拌、通汽、保壓、降壓、調(diào)溫及過(guò)濾等一系列濕法流程，在不同的壓力和反應(yīng)時(shí)間下，均可制備出質(zhì)量百分比濃度為9.6%~13.4%、模數(shù)為2.5~3.5的硅酸鹽水溶液，該新式的制備方法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，不僅提高了胚板在加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量石英石拋光廢粉的附加值，為該固體廢棄物的利用提供了新的途徑，而且有效地降低了自然資源的消耗，是一種綠色環(huán)保工藝技術(shù)。
[0050]上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的實(shí)施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進(jìn)行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護(hù)范 圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一，在含39.4%飛5% 二氧化硅的所述石英石拋光廢粉的泥漿中加入堿，混合攪拌均勻得到混合漿料，其中，所述混合漿料中二氧化硅與所述堿的摩爾比為f 3.4:1 ；步驟二，將步驟一中得到的所述混合漿料用泵打入具有攪拌功能的反應(yīng)器內(nèi)攪拌，并向所述反應(yīng)器通入水蒸汽，待所述反應(yīng)器的壓強(qiáng)達(dá)到0.5MPa^0.58MPa時(shí)，停止向所述反應(yīng)器通入所述水蒸汽，并保持所述反應(yīng)器的所述壓強(qiáng)2~3小時(shí)，再降壓后得到硅酸鹽混合液；步驟三，將步驟二中得到的所述硅酸鹽混合液從所述反應(yīng)器中排出，加水調(diào)溫并過(guò)濾，即得到所述硅酸鹽水溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，其特征在于，所述堿為固體堿，所述固體堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，其特征在于，所述堿為堿溶液，所述堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為48%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，其特征在于，所述堿溶液為氫氧化鉀溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，其特征在于，所述步驟二中所述降壓為將所述反應(yīng)器的所述壓強(qiáng)降低至0.28MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，其特征在于，所述步驟三中所 述調(diào)溫的溫度不高于90°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用石英石拋光廢粉制備硅酸鹽水溶液的方法，其特征在于，所述硅酸鹽水溶液的質(zhì)量百分比濃度為9.6%~13.4%，模數(shù)為2.5^3.5。
【文檔編號(hào)】C01B33/20GK103964451SQ201410178326
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】陳永梅, 張豐慶 申請(qǐng)人:深圳市國(guó)大長(zhǎng)興科技有限公司