一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法技术

本发明专利技术涉及一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法，属于氯碱化工技术领域。该方法包括：调节盐水的pH值，加入氯化镁溶液，再加入碳酸钠溶液，然后在适宜温度下搅拌一定时间后过滤除去产生的沉淀，得到符合离子膜工艺要求的一次盐水，本发明专利技术降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法工艺简单，无需对原有氯碱盐水处理装置进行更改，只需在原装置上增加氯化镁溶液添加设施；与海盐法相比，本发明专利技术盐泥量可降低80％～90％，大幅降低固废处理费用；适用性高，适用于各种二氧化硅浓度的盐水；运行费用低，氯化镁添加量低。氯化镁添加量低。

【技术实现步骤摘要】
一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法


[0001]本专利技术涉及一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法，属于氯碱化工


技术介绍

[0002]二氧化硅是一种无机物，化学式为SiO2，它具有多种形式的结晶态和无定形态。常见的结晶态的二氧化硅有石英、磷石英或方石英，它们在水中溶解度都很低，溶解度只有百万分之几，而且溶解速度极慢。相比结晶态，无定形态二氧化硅在水中有较高的溶解度，在纯水中的溶解度可达到100
‑
110ppm。二氧化硅的溶解过程并不是以SiO2分子的形式溶解在水中，而是与水结合以单硅酸[Si(OH)4]的形式溶解在水中。在pH＞10的碱性溶液中，单硅酸转变成HSiO－3或SiO2－3的形式存在于水溶液中。
[0003]氯碱生产的原料是盐，盐的来源主要有海盐、湖盐和井矿盐这几种。卤水的价格比固体盐要低，为提高经济效益，也有部分企业采用卤水代替部分或全部固体盐用于氯碱生产。在这些原料中，井矿盐和卤水中的二氧化硅含量相对较高。
[0004]目前常规的盐水精制过程是不能除去盐水中的二氧化硅的，而且，不少企业的盐水是闭路循环的，这样的运行方式会导致二氧化硅在系统内富集，导致系统中二氧化硅浓度越来越高。
[0005]二氧化硅虽然是盐水中的次要杂质，但在钙和铝的协同作用下，二氧化硅在电解过程中会形成硅酸钙或硅酸铝沉淀，沉积在离子膜表面，对膜造成物理性损坏，导致离子膜电流效率下降和电解槽槽电压上升，使运行费用大幅上升、离子膜的使用寿命降低。因此，必须严格控制盐水中二氧化硅的浓度。
[0006]有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法。
[0008]本专利技术的一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法，具体处理步骤为：
[0009]S1、调节盐水的pH值；
[0010]S2、向调节过pH值的盐水中加入氯化镁溶液；
[0011]S3、再向加入氯化镁的盐水中加入碳酸钠溶液；
[0012]S4、将上述处理后的盐水在适宜温度下搅拌一定时间；
[0013]S5、除去产生的沉淀，得到一次精制盐水。
[0014]进一步的，S1中，调节盐水pH值所用试剂为氢氧化钠溶液，pH调节的范围为9.0～12.0。
[0015]优选的，S1中，pH调节的范围为11.0～11.6。在此碱性条件下，二氧化硅在水中的
形态从单硅酸[Si(OH)4]转变成HSiO
3－
或SiO
32－
，pH值的调节剂采用氢氧化钠溶液，pH调节剂可在淡盐水中加入，也可在饱和盐水中加入；
[0016]进一步的，S2中，添加的氯化镁以六水氯化镁计，用量与盐水体积的比例为0.01～0.6kg/m3饱和盐水，氯化镁溶液浓度在其水溶液的可溶范围内均合适。为方便氯化镁的使用，一般配成溶液后加入，溶液浓度无特殊要求，只要不影响添加均可，可配成1％～20％的溶液后添加；
[0017]进一步的，S3中，添加的碳酸钠以无水碳酸钠计，用量与盐水体积的比例为0.2～0.6kg/m3饱和盐水，碳酸钠溶液浓度在其水溶液的可溶范围内均合适。为方便碳酸钠的使用，碳酸钠配成溶液后加入，可以配成5％～20％的溶液添加；
[0018]进一步的，S4中，盐水反应的温度为30～70℃。
[0019]优选的，S4中，盐水反应的温度为50～60℃。并在搅拌的条件下进行沉淀反应，搅拌速度无特殊要求，使盐水能充分混合就能满足要求，在此过程中，镁离子与硅酸根形成硅酸镁沉淀；硅酸镁的溶度积为4
×
10
‑
12
，此反应很容易发生；
[0020]进一步的，S4中，盐水的搅拌时间为20～120min。
[0021]优选的，S4中，盐水的搅拌时间为30～60min。钙镁离子与氢氧根、碳酸根也会形成相应的沉淀，这些能形成沉淀的离子在盐水中的浓度都比较低，因此需要有一定的反应时间来促进沉淀的生成，反应时间需要20～120min，综合考虑生成效率和反应效果，优选为30～60min；
[0022]进一步的，S5中，除去沉淀的方法为过滤或离心。所述离心需采用高速离心进行，实验室可采用小型高速离心机，工业生产可采用碟片式离心机；所述过滤实验室可采用微孔滤膜，工业生产可采用陶瓷膜过滤，盐水经固液分离后得到的清液即为二氧化硅含量合格的一次盐水。
[0023]借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：
[0024]1.本专利技术降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法工艺简单，无需对原有氯碱盐水处理装置进行更改，只需在原装置上增加氯化镁溶液添加设施；
[0025]2.本专利技术降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法与海盐法相比，本专利技术盐泥量可降低80％～90％，大幅降低固废处理费用；
[0026]3.本专利技术降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法适用性高，适用于各种二氧化硅浓度的盐水；
[0027]4.本专利技术降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法运行费用低，氯化镁添加量低。
[0028]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
[0029]下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0030]一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法，具体处理步骤为：
[0031]S1、调节盐水的pH值；
[0032]S2、加入氯化镁溶液；
[0033]S3、加入碳酸钠溶液；
[0034]S4、在适宜温度下搅拌一定时间；
[0035]S5、除去产生的沉淀，得到一次精制盐水。
[0036]在本专利技术中，调节盐水的pH值是将盐水的pH值调节到9.0～12.0，更优选为11.0～11.6，在此碱性条件下，二氧化硅在水中的形态从单硅酸[Si(OH)4]转变成HSiO
3－
或SiO
32－
，pH值的调节剂采用氢氧化钠溶液，pH调节剂可在淡盐水中加入，也可在饱和盐水中加入；
[0037]盐水调节pH后，加入氯化镁溶液，氯化镁加入后与盐水充分混合，加入氯化镁(以六水氯化镁计)的量与盐水体积的比例为0.01～0.60kg/m3饱和盐水，为方便氯化镁的使用，一般配成溶液后加入，溶液浓度无特殊要求，只要不影响添加均可，可配成1％～20％的溶液后添加；
[0038]盐水加入氯化镁后，再加入碳酸钠溶液，加入后混合均匀，加入碳酸钠(以无水碳酸钠计)的量与盐水体积的比例为0.2～0.6kg/m3饱和盐水，为方便碳酸钠的使用，碳酸钠配成溶液后加入，可以配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法，其特征在于：具体处理步骤为：S1、调节盐水的pH值；S2、向调节过pH值的盐水中加入氯化镁溶液；S3、再向加入氯化镁的盐水中加入碳酸钠溶液；S4、将上述处理后的盐水在适宜温度下搅拌一定时间；S5、除去产生的沉淀，得到一次精制盐水。2.根据权利要求1所述的一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法，其特征在于：S1中，调节盐水pH值所用试剂为氢氧化钠溶液，pH调节的范围为9.0～12.0。3.根据权利要求1所述的一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法，其特征在于：S1中，pH调节的范围为11.0～11.6。4.根据权利要求1所述的一种降低氯碱一次盐水中二氧化硅含量的方法，其特征在于：S2中，添加的氯化镁以六水氯化镁计，用量与盐水体积的比例为0.02～0.6kg/m3饱和盐水，氯化镁溶液浓度在其水溶液的可溶范围内均合适。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：董亮，陶文平，陶春平，徐湘越，潘婷，赵晓龙，
申请(专利权)人：常州新东化工发展有限公司，
类型：发明
国别省市：