[发明专利]一种利用碳酸氢钠控制过饱和度生产沉淀二氧化硅的方法

摘要

一种利用碳酸氢钠控制过饱和度生产沉淀二氧化硅的方法，以石英砂和纯碱为原料，首先经过煅烧、碳酸钠溶液溶解制备硅酸钠溶液，再将硅酸钠溶液与碳酸氢钠溶液反应，通过控制反应结晶过饱和度的方法析出水合二氧化硅沉淀，过滤得到的沉淀经洗涤、干燥等步骤最终得到沉淀二氧化硅产品，即白炭黑。过滤后的滤液即碳酸钠溶液，分为三部分循环利用：一部分吸收从煅烧工段来的二氧化碳以制备结晶反应所需的浓碳酸氢钠溶液；一部分用于溶解固态硅酸钠；最后一部分蒸发浓缩后返回至石英砂煅烧工段。本发明得到的沉淀二氧化硅产品纯度高，粒度分布均匀，且整个生产流程物料循环利用，克服了常规生产中硫酸钠污水排放的问题。

主权项

一种利用碳酸氢钠控制过饱和度生产沉淀二氧化硅的方法，其特征在于实现步骤如下：（1）将石英砂与纯碱按要求配料，在1300～1400℃下煅烧30～60min得固态硅酸钠，同时回收CO2；所述石英砂与纯碱的摩尔配比为1:(1.2～1.8)；（2）固态硅酸钠在碳酸钠溶液中溶解，得到硅酸钠溶液；（3）将步骤（2）所得到的硅酸钠溶液置于结晶反应器中，控制温度，开启搅拌器，用蠕动泵滴加碳酸氢钠溶液，通过调整溶液的滴加速率和滴加量来控制过饱和度，析出水合二氧化硅沉淀，得到悬浮液；（4）将步骤（3）所得到的悬浮液进行过滤，得到水合二氧化硅沉淀和碳酸钠滤液，过滤后的沉淀经洗涤、干燥、粉碎制得沉淀二氧化硅产品；（5）步骤（4）得到的滤液碳酸氢钠分三部分回收利用：一部分碳酸钠溶液吸收步骤（1）得到的CO2气体，控制气体流量，得到碳酸氢钠溶液，返回到步骤（3）循环使用；一部分碳酸钠溶液返回到步骤（2），用于溶解固态硅酸钠；最后一部分碳酸钠溶液则经蒸发浓缩，返回到步骤（1）进行煅烧。