利用矽泥生產白碳黑的方法
2023-05-27 09:27:16 2
專利名稱：利用矽泥生產白碳黑的方法
技術領域：
本發明屬於無機化工領域，是對工業垃圾進行處理回收的方法，具體說是一種利用矽泥生產白碳黑的方法。
背景技術：
矽泥是生產泡花鹼或矽膠產品時經沉澱或壓濾後排放的工業垃圾，呈鹼性、膏狀，並能腐蝕皮膚。長期排放不僅對環境造成汙染，也是一種資源的浪費。
矽泥的主要成分是二氧化矽，含量一般在35％左右，水分在60％左右，雜質(鈉、鐵、鋁、硫化物等)約5％左右。由於成分混雜，不宜分離，是矽泥所含二氧化矽無法利用的主要原因。
目前，對矽泥的利用，尚未發現科學有效的方法。所以，都以掩埋或堆積的方法處理。由於矽泥的存量很大，並且源源不斷地產生，因此，迫切需要一種能利用矽泥生產矽類產品的方法，以減輕對環境的汙染，並充分回收和利用矽泥的主要成分二氧化矽。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的問題而提供一種利用矽泥生產白碳黑的方法，能充分回收矽泥的主要成分二氧化矽，且回收的二氧化矽達到可以應用的國家標準，既能減輕環境汙染，又可節省資源。
本發明的目的是通過如下技術方案實現的一種利用矽泥生產白碳黑的方法，包括打漿、過濾、浮選、浸酸、沉澱、洗滌、壓濾、再次打漿、噴霧乾燥、包裝工序，所述的打漿工序是將矽泥投入打漿池內加水稀釋，再加入陰離子表面活性劑、鄰苯二甲酸二丁脂，然後將矽泥料漿攪拌打勻；所述的過濾工序是將攪拌打勻的矽泥料漿經泥漿泵抽入具有100-1000目篩網的甩幹機內進行固液分離，固體廢渣自動分離清除；所述的浮選工序是將甩幹機分離出矽泥料漿，泵入專用浮選設備內提取雜質，專用浮選設備為一浮選罐，在浮選罐上部設置進料口，浮選罐下部設置出料口，在浮選罐底部還連接一循環泵，在浮選罐頂面的開口上垂直連接一透明管，透明管側壁上設置排汙口；浮選程序是通過循環泵作用使矽泥料漿在浮選罐內至少循環20分鐘後，靜置3-5分鐘，然後，加入懸浮劑，打開透明管排汙口處設置的排汙閥，將排汙閥以上透明管內汙水排出，每排完一次，再加入適量的水，循環重複以上的程序，直至用放大鏡檢測浮選罐上透明管內的矽泥料漿中無黑色細小顆粒為止；所述的浸酸工序是將浮選後的矽泥料漿用泥漿泵抽入酸罐，加入碳酸氫銨，攪拌均勻，至少靜置2小時後再加入硫酸，加溫70-90℃；所述的沉澱工序是保溫靜置20-30小時；所述的洗滌、壓濾工序是將沉澱後料漿經壓濾機濾出的多餘水分濾出排掉，再加入自來水洗滌壓濾再洗滌，直至物料pH值6.5以上為止；所述的再次打漿工序是將經過壓濾工序的膏狀物料經磨漿機形成便於噴粉的料漿；所述的噴霧乾燥工序是將再次打漿後便於噴粉的料漿經高壓泵打入乾燥塔，瞬間烘乾脫出水分後形成較為均勻的顆粒狀白碳黑。
所述的打漿工序中，矽泥與水的比例為1∶3-7，將矽泥稀釋到濃度為8％-12％左右的矽泥料漿，按每噸矽泥加入80-120克陰離子表面活性劑和80-120克鄰苯二甲酸二丁酯，然後，開啟泥漿泵，流量為30m3-50m3/h，將矽泥料漿攪拌打勻，至少攪拌20分鐘後停止。
所述的浮選程序中循環泵流量為60m3-80m3/h，揚程17-20米，以30分鐘為一循環段循環打漿，停止循環後，靜置3-5分鐘，然後，加入懸浮劑，打開浮選罐頂部透明管的排汙閥，將排汙閥以上透明管內含黑色物質的汙水排出，每排完一次，都要加入適量的水補充，循環4-6次以上程序，直至用8-12倍放大鏡觀察浮選灌上透明管內的矽泥料漿中無黑色細小顆粒為止。
所述的壓濾工序排放掉多餘的廢酸水與過濾工序排放的廢鹼水中和後排放。這樣，不會再度產生汙染。
所述的浮選罐上部進料口通過管路與一泥漿泵連接，有一U形管路的兩端分別連接在浮選罐側壁的上部和下部，U形管路的上部設置閥門，U形管路的下部連接循環泵，U形管路的中部設置出料口，出料口上設置閥門。
所述的浮選罐透明管下部側壁上設置兩個排汙口，兩個排汙口處各設置一排汙閥。
本發明具有以下優點和積極效果1、本發明是利用矽泥生產白碳黑的方法，能充分回收矽泥中的主要成份二氧化矽，既減少環境汙染，又節省了資源。並使回收的二氧化矽達到可以利用的國家標準，用本發明方法回收的二氧化矽測試結果見下表
橡膠用沉澱二氧化矽主要測試指標對照表
2、本發明可將壓濾工序排放掉多餘的廢酸水與過濾工序排放的廢鹼水中和後排放，不會再度產生汙染。
3、本發明工藝合理，設備簡單，便於實施，成本較低。
圖1為本發明專用浮選設備連接結構圖。
具體實施例方式
本發明一種利用矽泥生產白碳黑的方法的實施例，包括打漿、過濾、浮選、浸酸、沉澱、洗滌、壓濾、再次打漿、噴霧乾燥、包裝工序。利用1噸矽泥生產白碳黑的具體工藝步驟如下打漿工序將1噸矽泥投入打漿池內加水稀釋，矽泥與水的比例為1∶3-7，將矽泥稀釋到濃度為10％左右的矽泥料漿，再加入陰離子表面活性劑100克、鄰苯二甲酸二丁酯100克，然後，開啟泥漿泵(流量30m3-50m3/h)將矽泥料漿攪拌打勻，30分鐘後停止攪拌。
過濾工序是將攪拌均勻的矽泥料漿泵入具有100-1000目(以300-600目為宜)篩網的甩幹機內進行固液分離，液體進入儲料罐，排出的廢鹼水暫存在廢鹼水池內，固體廢渣自動分離清除，1噸矽泥大約排出3-6千克固體廢渣。
浮選工序是將甩幹機分離出並進入儲料罐的矽泥料漿經泥漿泵(流量為40m3-60m3/h)打入專用浮選設備內提取碳粉等雜質。參見圖1，專用浮選設備為一浮選罐12，浮選罐12頂部設置進料口3，進料口3通過管路2與一泥漿泵1連接。有一U形管路9的兩端分別連接在浮選罐12側壁的上部和下部，U形管路9的上部設置閥門8，U形管路9的下部連接一循環泵11，U形管路9的中部設置出料口，出料口上設置閥門10。在浮選罐12頂面的開口上垂直連接一透明管6，透明管6側壁上設置兩個排汙口，兩個排汙口處分別設置排汙閥4和排汙閥7；浮選程序是開啟循環泵11(流量為60m3-80m3/h，揚程17-20米)，循環打漿(以30分鐘為一循環段)，停止循環後，靜置3-5分鐘，然後，加入懸浮劑1-5克，打開浮選罐12頂部透明管6的兩個排汙閥4、7，將排汙閥4、7以上透明管內含黑色物質5的汙水排出，每排完一次，都要加入適量的水補充，循環4-6次以上程序，直至用10倍放大鏡觀察浮選灌12上透明管6內的矽泥料漿中無黑色細小顆粒為止。
浸酸工序是將浮選後的矽泥料漿用泥漿泵抽入酸罐，加入碳酸氫銨，攪拌均勻靜置3小時後，再加入硫酸後加溫90℃。
沉澱工序將經過進酸工藝攪拌均勻的矽泥料漿泵入儲存罐內，保溫靜置20-30小時。
洗滌、壓濾工序是將沉澱後料漿經壓濾機濾出的多餘水分濾出，再加入自來水洗滌、壓濾、再洗滌，直至物料pH值6.5以上為止。將排出的廢酸水與過濾工序排入廢鹼水池內的廢鹼水中和至中性後排放。
再次打漿工序是將經過壓濾工序的膏狀物料用磨漿設備攪拌打勻，形成便於噴粉的料漿。
噴霧乾燥工序是將再次打漿後便於噴粉的料漿經高壓泵打入乾燥塔，瞬間烘乾脫出水分後形成較為均勻的顆粒狀白碳黑。
最後，將白碳黑進行包裝，即可完成整個生產過程。
當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不限於上述舉例。本技術領域的普通技術人員，在本發明的實質範圍內，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種利用矽泥生產白碳黑的方法，包括打漿、過濾、浮選、浸酸、沉澱、洗滌、壓濾、再次打漿、噴霧乾燥、包裝工序，所述的打漿工序是將矽泥投入打漿池內加水稀釋，再加入陰離子表面活性劑、鄰苯二甲酸二丁脂，然後將矽泥料漿攪拌打勻；所述的過濾工序是將攪拌打勻的矽泥料漿經泥漿泵抽入具有100-1000目篩網的甩幹機內進行固液分離，固體廢渣自動分離清除；所述的浮選工序是將甩幹機分離出矽泥料漿，泵入專用浮選設備內提取雜質，專用浮選設備為-浮選罐，在浮選罐上部設置進料口，浮選罐下部設置出料口，在浮選罐底部還連接一循環泵，在浮選罐頂面的開口上垂直連接一透明管，透明管側壁上設置排汙口；浮選程序是通過循環泵作用使矽泥料漿在浮選罐內至少循環20分鐘後，靜置3-5分鐘，然後，加入懸浮劑，打開透明管排汙口處設置的排汙閥，將排汙閥以上透明管內汙水排出，每排完一次，再加入適量的水，循環重複以上的程序，直至用放大鏡檢測浮選罐上透明管內的矽泥料漿中無黑色細小顆粒為止；所述的浸酸工序是將浮選後的矽泥料漿用泥漿泵抽入酸罐，加入碳酸氫銨，攪拌均勻，至少靜置2小時後再加入硫酸，加溫70-90℃；所述的沉澱工序是保溫靜置20-30小時；所述的洗滌、壓濾工序是將沉澱後料漿經壓濾機濾出的多餘水分濾出排掉，再加入自來水洗滌壓濾再洗滌，直至物料pH值6.5以上為止；所述的再次打漿工序是將經過壓濾工序的膏狀物料經磨漿機形成便於噴粉的料漿；所述的噴霧乾燥工序是將再次打漿後便於噴粉的料漿經高壓泵打入乾燥塔，瞬間烘乾脫出水分後形成較為均勻的顆粒狀白碳黑。
2.按照權利要求1所述的利用矽泥生產白碳黑的方法，其特徵在於所述的打漿工序中，矽泥與水的比例為1∶3-7，將矽泥稀釋到濃度為8％-12％左右的矽泥料漿，按每噸矽泥加入80-120克陰離子表面活性劑和80-120克鄰苯二甲酸二丁酯，然後，開啟泥漿泵，流量為30m3-50m3/h，將矽泥料漿攪拌打勻，至少攪拌20分鐘後停止。
3.按照權利要求1或2所述的利用矽泥生產白碳黑的方法，其特徵在於所述的浮選程序中循環泵流量為60m3-80m3/h，揚程17-20米，以30分鐘為一循環段循環打漿，停止循環後，靜置3-5分鐘，然後，加入懸浮劑，打開浮選罐頂部透明管的排汙閥，將排汙閥以上透明管內含黑色物質的汙水排出，每排完一次，都要加入適量的水補充，循環4-6次以上程序，直至用8-12倍放大鏡觀察浮選灌上透明管內的矽泥料漿中無黑色細小顆粒為止。
4.按照權利要求1或2所述的利用矽泥生產白碳黑的方法，其特徵在於所述的壓濾工序排放掉多餘的廢酸水與過濾工序排放的廢鹼水中和後排放。
5.按照權利要求3所述的利用矽泥生產白碳黑的方法，其特徵在於所述的壓濾工序排放掉多餘的廢酸水與過濾工序排放的廢鹼水中和後排放。
6.按照權利要求1或2所述的利用矽泥生產白碳黑的方法，其特徵在於所述的浮選罐上部進料口通過管路與一泥漿泵連接，有一U形管路的兩端分別連接在浮選罐側壁的上部和下部，U形管路的上部設置閥門，U形管路的下部連接循環泵，U形管路的中部設置出料口，出料口上設置閥門。
7.按照權利要求3所述的利用矽泥生產白碳黑的方法，其特徵在於所述的浮選罐上部進料口通過管路與一泥漿泵連接，有一U形管路的兩端分別連接在浮選罐側壁的上部和下部，U形管路的上部設置閥門，U形管路的下部連接循環泵，U形管路的中部設置出料口，出料口上設置閥門。
8.按照權利要求1或2所述的利用矽泥生產白碳黑的方法，其特徵在於所述的浮選罐透明管下部側壁上設置兩個排汙口，兩個排汙口處各設置一排汙閥。
9.按照權利要求3所述的利用矽泥生產白碳黑的方法，其特徵在於所述的浮選罐透明管下部側壁上設置兩個排汙口，兩個排汙口處各設置一排汙閥。
10.按照權利要求7所述的利用矽泥生產白碳黑的方法，其特徵在於所述的浮選罐透明管下部側壁上設置兩個排汙口，兩個排汙口處各設置一排汙閥。
全文摘要
本發明提供一種利用矽泥生產白碳黑的方法，其特點是先將矽泥料漿攪拌打勻，再進行固液分離，固體廢渣自動分離清除，分離出的矽泥溶液泵入專用浮選設備內提取碳粉，通過循環泵作用使矽泥溶液在浮選缸內循環一段時間後，靜置一段時間，然後，加入懸浮劑，打開浮選缸頂面透明管的排汙閥，將排汙閥以上透明管內汙水排出，每排完一次，再加入適量的水，循環重複以上程序，直至浮選缸上透明管內的矽泥溶液中無黑色細小顆粒為止；浸酸工序是將浮選後的矽泥溶液抽入酸罐，加入碳酸氫銨，攪拌均勻。再經過沉澱、洗滌、壓濾、再次打漿、噴霧乾燥，形成較為均勻的顆粒狀白碳黑。能充分回收矽泥的主要成分二氧化矽，既減輕環境汙染，又節省資源。
文檔編號B09B3/00GK1884070SQ20061004535
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月25日 優先權日2006年6月25日
發明者李明琛, 高德財 申請人:青島春風化工有限公司