【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机化工生产过程中固废综合利用的，具体涉及一种磷肥工业副产氟硅酸制氟化氢生产过程中副产硅渣经分散沉降选择性回收sio2作为白炭黑的方法。
技术介绍
1、磷肥生产过程中副产大量的15-20％氟硅酸，国内目前仅30％进行高附加值利用转化成hf，但在现有氟硅酸制氟化氢的成熟工艺中，仅对氟硅酸中的f元素进行了有效利用，而硅元素则在生产过程中以sio2的形式沉降且在沉降过程中包杂氟硅酸、机械残渣、少量的二价金属离子(主要是钙镁等离子)等一些杂质，处理难度较大，目前主要是以硅渣的形式排向上游磷酸装置，最终以矿膏的形式排向渣场，造成si资源的浪费。
2、专利cn102674367a采用氟化铵和氟硅酸制氟化氢副产的硅渣按照9-15的摩尔比混合，在90-108℃、压力15至0kpa的条件下发生溶解，然后热过滤除去未溶解的sio2和机械杂质，然后再对滤液梯度降温结晶得到氟硅酸铵产品，该生产过程中仅是对硅渣中包杂的微量氟硅酸进行了回收利用，而未对占绝大多数的sio2进行合理回收利用。
3、cn103663474b采用碱性溶液与氟硅酸制氟化氢的副产硅渣在40-80℃混合反应，得到sio2和氟化盐的混合水溶液，然后固液分离分别获得氟化盐和白炭黑，但实际生产过程中由于氟化盐的溶解度偏小，sio2沉淀中会包杂一些氟化盐，且该方法中sio2未在体系中均匀分散，颗粒较大，因此导致回收的白炭黑产品中难免会含有少量的氟化盐，且颗粒大、比表面小，白炭黑的品质较差。
4、综上所述，现有氟硅酸制氟化氢的生产工艺中副产的硅渣
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的上述不足，目的在于提供一种氟硅酸制氟化氢生产过程中副产硅渣的综合利用的方法，以氟化氢生产过程中副产硅渣为原料，经与含有水性分散剂的水溶液作用制成浆料，硅渣中的sio2在分散剂的作用下高度分散，形成稳定的sio2分散乳液，而硅渣中包杂的二水合氟硅酸晶体等固体杂质则在老化过程中未被分散而沉降，硅渣中的钙镁等金属离子因与助剂形成水溶剂螯合物而从硅渣中去除，避免包杂，达到通过分散选择性从硅渣中回收高品质白炭黑的目的。本专利技术解决了现有生产技术中硅渣未利用以及报道文献利用率不高及存在回收白炭黑品质差等问题。
2、本专利技术技术方案如下：
3、一种氟硅酸制备氟化氢生产过程中副产硅渣综合利用的方法，步骤包括：硅渣与含有分散剂及助剂的水在硅渣溶解釜中制成浆料，将浆料排向沉降槽中进行老化，老化后将上层流动乳液离心、喷淋洗涤、干燥得到白炭黑。滤液经浓缩可以作为分散剂水溶液套用。
4、本专利技术中，所述的硅渣与分散剂、助剂、水的质量比为1:0.03-0.15:0.001-0.01:1-3；
5、进一步地，所述的分散剂为水性分散剂，优选具有酯键片段的高分子亲水化合物，涉及的市售牌号为byk190、byk191、byk192、byk194；
6、所述的助剂为水溶性的螯合剂，主要为氨基二乙酸钠盐类等，涉及的市售牌号为：glda(谷氨酸二乙酸四钠)、asda(天冬氨酸二乙酸四钠)、mgda(甲基甘氨酸二乙酸三钠盐)、pasp-na(聚天冬氨酸钠)，优选glda及mgda。
7、本专利技术中，溶解釜的操作条件为：温度20-80℃，优选20-40℃；搅拌速率为500-1500rpm，优选1000-1500rpm；搅拌时间为10-80min，优选20-50min；溶解釜的搅拌桨类型为双叶、三叶、斜叶、框式、涡轮、錨式、螺旋，优选框式。
8、进一步地，所述的沉降槽的操作条件为：老化时间10-20h，优选10-15h；老化温度为10-50℃，优选10-30℃。
9、进一步地，所述的离心使用的离心机可以为三足式、平板式、台式、卧式、蝶式、管式，优选台式；转速为6000-10000rpm；操作温度为10-30℃。
10、进一步地，所述的喷淋洗涤的次数为2-3次，洗涤剂为水，每一次的洗涤剂用量为溶解釜硅渣投入质量的40-200％，优选40-100％；洗涤操作的温度为10-30℃。
11、进一步地，所述的喷淋洗涤后滤饼的干燥的条件为：操作温度80-120℃，操作压力30-90kpa，干燥时间为1-15h，优选3-10h。
12、进一步地，离心滤液与洗涤滤液合并，采用降膜式蒸发器进行浓缩，浓缩的温度为70-100℃，压力为40-70kpa，浓缩后分散剂的浓度为1.5-5.5％。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
14、1)采用助剂针对性的去除硅渣中的二价金属离子(主要是钙镁等离子)，形成水溶性的螯合物；分散剂改变水溶液的表面张力，让sio2在水中高度的分散，同时形成的螯合物与分散剂协同作用，确保形成稳定的sio2乳液，无沉降，同时有效控制sio2中的金属离子含量；
15、2)二水合氟硅酸晶体由于与sio2存在较大的分子质量差，以及亲水分散的o原子比例少，不能经分散形成稳定的乳液而在老化过程中缓慢沉降去除。
16、3)本专利技术操作简单，离心后的滤液含有分散剂，可以通过浓缩提浓再度返回硅渣溶解釜中使用，生产效率高。
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1.一种氟硅酸制备氟化氢生产过程中副产硅渣综合利用的方法，步骤包括：硅渣与含有分散剂及助剂的水制成浆料，将浆料进行老化，老化后将上层乳液离心、洗涤、干燥，得到白炭黑。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的硅渣与分散剂、助剂、水的质量比为1:0.03-0.15:0.001-0.01:1-3。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述的分散剂为水性分散剂，优选具有酯键片段的高分子亲水化合物，例如BYK190、BYK191、BYK192、BYK194。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述的助剂为水溶性的螯合剂，优选为氨基二乙酸钠盐类，例如：谷氨酸二乙酸四钠、天冬氨酸二乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸三钠盐、聚天冬氨酸钠。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，制浆料的操作条件为：温度20-80℃，优选20-40℃；搅拌速率为500-1500rpm；搅拌时间为10-80min。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，老化的操作条件为：老化时间10-20h，老化温度为10-50℃。
7.根据权利要求1所述的方
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的洗涤的次数为2-3次，洗涤剂为水，每一次的洗涤剂用量为硅渣投入质量的40-200％；洗涤操作的温度为10-30℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，洗涤后滤饼的干燥的条件为：干燥温度80-120℃，干燥压力30-90KPa，干燥时间为1-15h。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，离心滤液与洗涤滤液合并，浓缩，浓缩的温度为70-100℃，压力为40-70KPa，浓缩后分散剂的浓度为1.5-5.5％。
...【技术特征摘要】
1.一种氟硅酸制备氟化氢生产过程中副产硅渣综合利用的方法，步骤包括：硅渣与含有分散剂及助剂的水制成浆料，将浆料进行老化，老化后将上层乳液离心、洗涤、干燥，得到白炭黑。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的硅渣与分散剂、助剂、水的质量比为1:0.03-0.15:0.001-0.01:1-3。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述的分散剂为水性分散剂，优选具有酯键片段的高分子亲水化合物，例如byk190、byk191、byk192、byk194。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述的助剂为水溶性的螯合剂，优选为氨基二乙酸钠盐类，例如：谷氨酸二乙酸四钠、天冬氨酸二乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸三钠盐、聚天冬氨酸钠。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，制浆料的操作条件为：温度20-80℃，优选20-40℃；搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：王中华，刘建宏，接鲸瑞，桂振友，董菁，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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