[发明专利]绿色回用有机硅三废制备硅酸钠的方法

说明书

本发明涉及一种绿色回用有机硅三废制备硅酸钠的方法，属于有机硅技术领域。本发明包括：(1)将含硅的三废焚烧，得到固相含硅灰渣；(2)将含硅灰渣与废碱液混合加热搅拌，然后离心分离固液相；(3)液相进入搅拌釜，向搅拌釜内加入废酸液，放掉液相，固相硅酸留在搅拌釜内；(4)向盛有固相硅酸的搅拌釜内加入废碱液，之后加入甲苯加热带水回流，微调硅酸钠溶液模数，分液回收。本发明设计科学合理，充分利用了含硅的三废物质及废碱液和废酸液，绿色环保，达到“废物互克”生成高价值产品的目的，工业化应用价值高。

技术领域

本发明涉及一种绿色回用有机硅三废制备硅酸钠的方法，属于有机硅技术领域。

背景技术

有机硅单体企业的生产链自氯甲烷合成至中下游产品的生产过程中会产生大量的三废即废液、废固、废气。这三废的主要组分含有硅元素，或以硅甲基键、硅氯键、硅氧硅键等方式存在。有机硅的三废大多划分为危废，而危废的处理成本非常高，因此危废不仅不产生效益，反而会造成原料浪费、占用生产成本，危废处理费用是单体企业生产成本的重要组成部分。

目前制备硅酸钠的工艺方法多种多样：粉煤灰与碳酸钠的高温煅烧、石英与烧碱的湿法反应、稻壳灰与烧碱的湿法反应等方法。从这些方法的工艺特点进行分析，他们的缺点如下：

专利CN201911396101.4采用粉煤灰与碳酸钠经过高温焙烧后，经过水溶、脱色、絮凝剂纯化后制备硅酸钠。该工艺的缺点为：需要高温焙烧，能耗高；需要活性炭脱色，用过的活性炭如何处理，这明显又增加了处理成本；需要絮凝剂，这些絮凝剂后期如何回收，回收不彻底必然对环境造成污染；从这几点看，粉煤灰中回收硅元素其工艺缺点非常明显。

专利CN105271276A采用石英砂与烧碱的湿法工艺制备硅酸钠。石英与烧碱反应后滴加氨水，再经过硅酸胶与剩余烧碱溶液加热反应制备硅酸钠。该工艺存在两个问题：石英砂中含有大量杂质元素如重金属以及带色问题，如何实现消除重金属离子和脱色该专利没有明确说明，不脱色不除杂将限制硅酸钠应用于其他领域；采用氨水反应，氨水易溶于水的特点，必然导致硅酸钠溶液出现异味，因此如何解决过量氨水的问题，该专利也没有明确说明。

专利CN101456555A提供了一种从稻壳灰中回收硅元素的方法，该方法为湿法回收二氧化硅。该专利首先将稻壳灰进一步粉碎，然后用2mol/L(约8％)NaOH溶液浸泡加热，制备硅酸钠。该专利同样存在稻壳灰浸泡后硅酸钠溶液带色需要脱色的问题。而且文章《以稻壳灰为原料生产高模数水玻璃及活性炭的一种新工艺》在该专利之前已经公开发表了稻壳灰中二氧化硅的回收方法：需要加热且压力达到6公斤，才能以高浸出率(约90％)回收二氧化硅。带压操作肯定会增加工艺生产难度。因此稻壳灰回收二氧化硅虽是一种回收硅元素的方法，但是带压操作及需要脱色等问题，无法用于大规模工业化回收有机硅单体企业的三废，应用前景受限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种绿色回用有机硅三废制备硅酸钠的方法，其设计科学合理，充分利用了含硅的三废物质及废碱液和废酸液，绿色环保，达到“废物互克”生成高价值产品的目的，工业化应用价值高。

本发明所述的绿色回用有机硅三废制备硅酸钠的方法，包括以下步骤：

(1)将含硅的三废在900-1300℃下焚烧1-5s，得到固相含硅灰渣；

(2)将含硅灰渣与废碱液混合,在80-100℃下加热搅拌1-8h，通入离心机，然后进行第一次离心分离固液相；

(3)液相进入搅拌釜，向搅拌釜内加入废酸液，搅拌0.5-3h，将硅酸钠转化为固相硅酸，放掉液相(金属离子等留在液相中，无需脱色)，固相硅酸留在搅拌釜内；

(4)向盛有固相硅酸的搅拌釜内加入废碱液，再次溶解硅酸，之后加入甲苯110-130℃下加热带水回流，微调模数保证硅酸钠溶液的流动性，分液回收上层甲苯，下层为一定模数的硅酸钠溶液。