氯氧化锆生产排放碱液及硅渣制层状结晶二硅酸钠研究

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氧氯化锆湿法生产工艺及其废渣处理研究进展

ｐｒｏｃ￣・ＳＳｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｔｉｎｕｅｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｚｉｒｃｏｎｉｕｍｓｉｌｉｃｏｎｒｅｓｉｄｕｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｚｉｒｃｏｎｉｕｍｏｘｙｃｈｌｏｒｉｄｅ；ｗｅｔｐｒｏｃｅｓｓ；ｓｉｌｉｃａｒｅｓｉｄｕｅ；“ｔｈｒｅｅｗａｓｔｅｓ’ ’ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
较大．，国内氧氯化锆生产企业要想取得更大的发展，必须不断的进行工艺改进和技术革新，尤其是要解决好锆硅
渣的处理问题．
关键词：氧氯化锆；湿法生产工艺；硅渣；三废处理中图分类号：ＴＱ１３４．１：Ｘ７０５文献标志码：Ａ文章编号：１００８ —１０１１（２０１６）０６ —０７９１ —０６
（１．江西应用技术职业学院材料工程学院，江西赣州３４１０００；２．江西赣州技师学院，江西赣州３４１０００；３．江西理工大学冶金与化学工程学院，江西赣州３４１０００）
Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＧａｎｚｈｏｕＴｅｃｈｎｉｃｉａｎＣｏｌｌｅｇｅ，Ｇａｎｚｈｏｕ３４１０００，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ３４１０００，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）

氯氧化锆生产中废碱液的回收利用

ＺａｇＪａｄｎｈｎｉｎｏｇ，Ｃｅｉｏｇ，ｈｇｏ，ＷｕＹｎｅｈｎＷｅｄｎＸｕＺｉａａｋ，ＷａｇＬｊｎｎｉｕ
（ｉｉｏｆｎｒｅｏｒｅ，ｔｌｇｎｔｉｌ，ＧｎｒｌｅｅｒｈＩｓｔｔｆｒｎｅｏｓｔｓｅｉｇ１０８，ＣｉａＤｖｓｎｏｅａＲｓｕｃｓＭｅｌｒｙａｄＭａｒｓｅｅａＲｓａｃｔｕｏｆｒｕａ，Ｂｉｎ００８ｈｎ）ｉＭｉｌａｕｅａｎｉｅＮｏｒＭｅｌｊ
［关键词］废碱液；氯氧化锆；回收；综合利用［中图分类号］Ｘ０．７３１（０１０ — ０６— ３８８２１）１０６０
ＲｅｅｏｐｅｔＬｙｎＺｉｃｎｕｙｈｏｉｅＰｒｄｔｏｕｓｆＳｎｅｉｒｏｉｍＯｘｃｌｒｄｏｕｃｉｎ
响，验结果表明，ａ实ＣＯ沉淀除去废碱液中ＳＯｉ的最佳工艺条件为：ａ与废碱液中ＳＯＣＯｉ摩尔比３０反应温度．，８９Ｏ～５℃ ，应时间４反０～６ｉ，拌转速２０ｒｍｉ。在此条件下，ｉ，除率可达９．％，Ｏ回收率为０ｒｎ搅ａ０／ｎＳＯ去５０ＮａＨ８％。回收的液碱符合ＧＢ０－２０（业用氢氧化钠》产品质量标准，５２９０６工的可应用于锆英砂的烧结生产。
ｓａｄｒｆＧＢ２９ —２０６，ａｄｃｎｂｅｎｐｏｕｔｏｆｚｒｏａｄｂｙａｋｌｎｕｓｏｒｅｓｔｎａｄｏ００ｎａｅｕｓｄｉｒｄｃｉｎｏｉｃｎｓｎｌａｉｅｆｉｎｐｏｃｓ．

年产5万吨层状结晶二硅酸钠项目可行性实施报告

年产5万吨层状结晶二硅酸钠项目可行性研究报告目录一、总论二、市场预测三、资源条件评价四、建设规模与产品方案五、技术方案与工艺路线六、主要原材料、燃料供应七、环境影响评价八、投资估算九、效益分析十、结论一、总论1 、项目名称：年产5万吨层状结晶二硅酸钠项目2 、拟建地点：某硅工业园区3 、承办单位：某硅业产业办4 、建设规模：50kt/a，占地面积60亩5 、概算投资：总投资2.2亿元，固定资产投资1.82亿元6 、效益分析：年销售收入2.5亿元，利税9000万元，投资回收期3~4年二、市场预测1 、产品市场供应现状由于水体的磷营养化造成水污染严重，洗涤剂的低磷与无磷化是洗涤产品更新换代的大趋势。

目前工业上大量使用的无磷洗涤助剂为4A 沸石和偏硅酸钠，4A 分子筛存在潜在的铝污染问题，而偏硅酸钠的抗硬水性差。

层状结晶二硅酸钠（层硅）将是扮演这一角色的重要洗涤助剂，因为它集合了4A分子筛对钙离子交换能力强和偏硅酸钠对镁离子交换能力强的特点，从而具有很强的抗硬水性，同时层硅又避免了二次污染问题。

我国已将无磷洗涤助剂列入当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南(目录)，自2004年起，国生产和研发的企业开始逐步提高生产层硅的能力，国生产层硅的主要企业及生产能力如表35。

表35 国生产层硅的主要企业及生产能力2 、价格现状与预测2004年，我国开始生产层硅，由于刚刚开始生产不稳定，产品质量不是很好，层硅的价格只是相当于4A分子筛的价格，约为3200元/t。

随着层硅生产技术的进步，以及层硅市场的旺盛需求，层硅价格一路上扬，达到2009年的4000元/t以上。

预计2010-2012期间，随着“禁磷”的执行，层硅的价格将有较大的上升，甚至会突破5000元/t大关。

P r i c e (R M B )Year图47 国层硅价格及预测T h e a m o u n t (k t )Year图48 国层硅供需状况3 、产品市场需求预测层硅是一种性能优良，无毒、无污染的具有水溶性强，生物降解性、洗涤力高的化学品，具有水溶性、对漂白剂稳定性及pH 值的均衡能力等特性，同时满足助洗剂的三大功能，即软化水、以稳定的pH 值为洗衣粉提供必要的碱性，表现出良好的抗再沉降能力，是目前唯一能全面替代三聚磷酸钠助洗剂的产品，产品符合国家环保产业政策。

废硅渣和废碱水生产层状二硅酸钠的方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101274763A [43]公开日2008年10月1日[21]申请号200710054156.8[22]申请日2007.03.28[21]申请号200710054156.8[71]申请人万方地址454002河南省焦作市学生路豫剧团院[72]发明人万方徐绍德王永禄 [74]专利代理机构郑州中原专利事务所有限公司代理人张春[51]Int.CI.C01B 33/32 (2006.01)C01B 33/38 (2006.01)权利要求书 1 页说明书 7 页附图 1 页[54]发明名称废硅渣和废碱水生产层状二硅酸钠的方法[57]摘要本发明是一种以废硅渣和废碱水为原料生产层状二硅酸钠的生产方法。

包括硅酸钠溶液制取、溶液去杂、喷雾干燥、高温结晶、粉碎包装工序。

本发明以氯氧化锆生产过程中产生的废硅渣和废碱水为原料，锆渣可重复利用，降低了生产成本；溶液去杂过程中去除了大量的杂质，使得产品纯度高、性能稳定、品质好，生产工艺简便适合于规模化工业生产。

200710054156.8权利要求书第1/1页1. 废硅渣和废碱水生产层状二硅酸钠的方法，包括以下步骤：A、用生产氧氯化锆的含N a2O 6-10％、S i O21％-3％的废碱液与含S i O2 15-25％的废硅渣按Na2O∶SiO2＝1∶1的重量比投入反应釜中，密闭加热，控制反应温度为100-150℃，反应时间为5-12小时，B、检测硅钠摩尔比：SiO2∶Na2O＝0.95-1.05时，加入浓度为0.005％-0.015％的改性阳离子聚丙乙烯酰胺0.5％-1.5％、木炭粉0.5％-1.5％进行物理反应，将阳性氢氧化物杂质沉淀聚合吸附，C、将以上反应料液放入沉降槽中，温度降至60-80℃时，用板式压滤机压滤，得含氧化锆5-10％的滤渣返回锆盐生产系统，滤液为硅酸钠溶液，D、将C中所得滤液硅酸钠加入烧碱和泡化碱进行调模反应，浓缩调整模数为1.9-2.1，控制固含量为45-60％，F、将E中物料经150℃-350℃喷雾干燥，得无定性粉状二硅酸钠，G、将F所得物料在600℃-850℃煅烧结晶得层状二硅酸钠，H、将G所得物料再粉碎、筛分得成品；2. 根据权利要求1，其特征是所述步骤A中反应温度为120℃-130℃，时间为7-10小时，所述步骤B中硅钠摩尔比为0.98-1.03时，加入浓度为0.008％-0.012％的改性阳离子聚丙乙烯酰胺0.8％-0.12％、木炭粉0.8％％-1.2％进行物理反应，所述步骤C中温度为65℃-75℃；3. 根据权利要求1，其特征是所述步骤A中反应温度为125℃，时间为9小时，所述步骤B中硅钠摩尔比为1时，加入浓度为0.01％的改性阳离子聚丙乙烯酰胺1％、木炭粉1％进行物理反应，所述步骤C中温度为70℃。

氯氧化锆生产废水制备偏硅酸钠及聚铝

以铝土矿为原料的凝胶法等。其中以铝土矿为原料的凝胶法，因其原料来源广、
工艺简单、技术成熟、生产成本低，具有较强的竞争力。凝胶法生产聚合氯化铝的工艺流程为：矿石经破碎、球磨后进人回转窑焙
烧，熟矿粉与盐酸在搪瓷反应釜中反应，澄清后的溶出液与氢氧化铝凝胶反应，经压滤分离、喷雾造粒得到成品聚合氯化铝。工艺流程见冈２。
五水偏硅酸钠主要用于生产浓缩型洗涤剂和替代三聚磷酸钠生产无磷洗
涤剂，解决了有磷洗涤剂的磷污染问题，是洗衣粉更新换代的主要原料。
３效益分析
聚合氯化铝年产量２ｔ万，售价以２０元／ｔ，年销售收人（含税，下００计不
进行反应，生成凝胶氢氧化铝，用
凝胶氢氧化铝进行盐基度调整。ｌＩ聚合氯化铝产品需消耗１．５
ｔ左右的硫酸铝。采用聚合氯化铝
处理氯氧化锆生产过程中产生的废
水，水质完全符合国家颁布的 “ 生
活饮用水卫生规程” 的各项要求。聚合氯化铝是用于净水的新型絮凝
同）１．３８万元。五水偏硅酸钠年产量２，售价以１０４８万ｔ７０元／ｔ，年销售收人计
２０．万元。９５８９新增销售收入６２．万元，３４８７新增利润１４万元，７３新增税金５０７万元。
若聚合氯化铝：五水偏硅酸钠年产量达到２时．一方面变废为宝．可产生万ｔ较大的经济效益；另一方面，通过清洁生产，对氯氧化锆生产实施全程控制，

层状结晶二硅酸钠制备技术进展

ｍａｅａｅｈｎｌｇ．ｔｒｌｔｃｏｏｙｉＫｅｗｏｒｙｄｓ：ａｅｅｏｉｍｓｌｃｔｐｅａａｉｎ；ｐｉｇ；ｒｌａｉｇｉｔｒａｉｎ；ｕａｅｍｏｉｉａｉｎｌｙｒｄｓｄｕｄｉｉｉａｅ；ｒｐｒｔｏｄｏｎｐｉｌｒｎｎｅｃｔｏＳｒｃｄｆｃｔｏｆ
ｌｎｅｌｙｒｄｓｄｉｍｓｌａｅｗａｌｏｉｔｏｃｄｔｗａｏｎｅｕｔｔａｈｖｌｐｍｅｔｄｒｃｉｎｏｒｓａｌｎａｒｄｓ — ｉａｅｅｏｕｄｉｉｉｔｓａｓｎｒｄｕｅ．Ｉｃｓｐｉｔｄｏｈｔｔｅｄｅｅｏｎｉｅｔｏｆｃｔｉｅｌｙｅｅｏｙｌ
面改性技术等。指出柱撑插层改性技术、温合成技术以及开发纳米新材料技术是层状结晶二硅酸钠的发展低方向。关键词：状结晶二硅酸钠；备；杂；撑插层；面改性层制掺柱表
ＹｉａｇｏｎＸｉｎｕ
ｃｅｅｒｈ＆Ｄｓｎｌｉｔｔ，ｕａｎｉｔｏｅｈｏｇ。ｕａ３０４ＣｉａＲｓｃａｅｉｎｔｕｅＷｈｎ］ｓｕｅｆＴｃｎｌｙＷｈｎ４０７，ｈ）ｇｓｉｔｏｎ
ＡｂｔａｔＰｏｒｓｎｌｄｎｒｄｃｕｔ，ａｔｒｌ，ｑｉｍｅｔｅｅｇａｉｇａｄｃｎｕｔｎｒｄｃｉｎｅｅｏｓｒｃ：ｒｇｅｓｉｃｕｉｇｐｏｕｔｐｒｙｒｗｍａｅａｓｅｕｐｎ，ｎｒｙｓｖｎｎｏｓｍｐｉｅｕｔｒ．ｆｉｉｏｏ

氯氧化锆生产中水洗除硅的研究

氯氧化锆生产中水洗除硅的研究
陈仲丛
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2004(031)009
【摘要】本文研究了传统的氯氧化锆水洗工艺,提出了水料倒置的水洗除硅路线.【总页数】2页(P12-13)
【作者】陈仲丛
【作者单位】广东东方锆业科技股份有限公司,汕头,515821
【正文语种】中文
【中图分类】TQ13
【相关文献】
1.氯氧化锆生产中废碱液的回收利用 [J], 张建东;陈伟东;徐志高;吴延科;王力军
2.氯氧化锆生产中水洗除硅的研究 [J], 陈仲丛
3.氯氧化锆生产中废碱水的综合利用 [J], 吴锦鹏;陈潮钿
4.氯氧化锆生产中除钠工艺的研究 [J], 吴锦鹏;陈潮钿
5.二氯氧化锆生产中漂洗液回收烧碱 [J], 杨朋芝
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低成本层状结晶二硅酸钠的工业化生产方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1837042A [43]公开日2006年9月27日[21]申请号200610010807.9[22]申请日2006.04.11[21]申请号200610010807.9[71]申请人云南盐化股份有限公司地址650011云南省昆明市拓东路石家巷10号[72]发明人杨亚玲杨翠平祝建红卿三鹏李春云[74]专利代理机构云南协立专利事务所代理人旃习涵姜开侠[51]Int.CI.C01B 33/32 (2006.01)C01B 33/38 (2006.01)C11D 3/08 (2006.01)权利要求书 2 页说明书 8 页附图 1 页[54]发明名称低成本层状结晶二硅酸钠的工业化生产方法[57]摘要本发明公开了一种低成本层状结晶二硅酸钠的工业化生产方法。

包括泡花碱溶液制取、喷雾干燥、二次脱水、高温结晶、粉碎工序。

本发明以烧碱为原料，且无需加结晶晶种，简化了生产流程；气流干燥器干燥，克服了现有技术采用脱水窑脱水存在的不足，使得水份容易控制；设备能力容易发挥；操作中不存在漏料堵料；以煤或煤气为燃料，避免使用供应紧张，价格高的柴油，节约了能源，进一步减低了生产成本。

本发明热能利用高率；生产过程易于控制，产品性能稳定、品质好，生产成本明显降低，生产工艺简便适合于规模化工业生产。

200610010807.9权利要求书第1/2页 1、一种低成本层状结晶二硅酸钠工业化生产方法。

包括泡花碱溶液制取、喷雾干燥、二次脱水、高温结晶、粉碎工序，其特征是具体包括下列工序步骤：A、将烧碱、石英砂，软水按重量比1∶2.8-3.8∶6.6-7.6的比例装入反应装置中，在0.5-1.5MPa的蒸汽压力下反应制得模数1.9-2.25，固含量(Na2O+SiO2)35％-42％的泡花碱溶液；B、将泡花碱溶液用泵打入喷雾干燥塔内，在250-500℃热风直接加热下制成无定形二硅酸钠速溶粉；C、无定形二硅酸钠速溶粉在气流干燥器内在250-500℃热风直接加热下进行二次脱出无定形二硅酸钠结晶水，制得无定形二硅酸钠脱水粉；D、然后将无定形二硅酸钠脱水粉连续均匀地加入，由煤或煤气燃烧直接加温至600-820℃的旋转炉中进行高温结晶，无定形二硅酸钠脱水粉在炉内经过5-30分钟的结晶，制得层状结晶二硅酸钠；F、最后对层状结晶二硅酸钠进行粉碎包装得到产品。

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二次使用。该工艺具有资源利用合理、产品效益显著的特点。
关键词：氧化锆；液；硅渣；氯碱８一层状结晶二硅酸钠
中图分类号：Ｑ１７２Ｔ２．
文献标识码：Ａ
文章编号：０３— ４７２１）１— ０９—０１０３６（０１００３３
摘
要：用氯氧化锆生产过程中排放的稀碱液、性硅渣辅加少量石英砂制备８一层状结晶二硅酸钠，品达到利酸产
国家Ｇ／１４１０３标准；ＢＴ９２ —２０同时可从硅渣中回收附加值高的锆荚砂和偏锆酸钠等锆组分返回氯氧化锆生产系统
效益显著的废液、渣处理技术。废
含量计（质量分数）６一１％，用前需经澄清为％０使处理，悬浮物含量 ≤０３。硅渣：氧化锆生产使．％氯排放的硅渣是以无定型ＳＯｉ：为主的高含水酸性胶
ＺＨＡＯｕ —ｘ：ＳＵＮＬｉｉＹａ—ｇｎｕａｇ
（．ｈｎｚｏｒｄｎｎｕｔｃｏｌ，ｈｎｚｏ４０５，Ｃｉａ；．ｏｅｅｏｔｒｌＳｉ１ＺｅｇｈｕＴａｅａｄＩｄｓｙＳｈｏｓＺｅｇｈｕ５０２ｒｈｎ２ＣｌｇｆｅｉｃｌＭａａ —
第１期（）上
赵留喜等：氧化锆生产排放碱液及硅渣制层状结晶二硅酸钠研究氯
氯氧化锆生产放碱液及硅渣制层状结晶二硅酸钠研究｝
赵留喜孙亚光，
（．州工业贸易学校，南郑州１郑河４０５；．南工业大学材料科学与工程学院，河南郑州５０２２河４００５０７）
层状结晶二硅酸钠（称层硅，子式简分
Ｎｉ是一种排列规则的二维层状硅酸盐，ａＳ：）Ｏ有
仪、、８四种晶体结构形式。其中８一层硅与洗涤ｐ
剂其它组分配伍应用时具有助洗性能好、工工艺加
ｒｓｄｅａｄａｌｔｅｑｒｚａｄａａｅａ．ｅｐｒｄｃａｃｉｖｓｔｅｓａｄｒｆＧＢ／Ｔ１４２１— ２０ｅｉｕｎｉｌｕａｔｓｎｓｍｔｒ１Ｔｈｏｕｔｃｎａｈｅｅｈｔｎａｄｏｔ９０３．Ｔｈｏｔｙｚｒｏｎ２ｒｔａｅｒｃａｍｅｒｍｉｉｏｅｉｕｅ，ｈｙｃｎｂｅｓｄＺｒｅｃｓｌｉｃｎａｄＮａＯ３ｅｃｃｎｂｅｌｉｄｆｏｓｌｃｎｒｓｄＺｔｅａｅｎｕｅＯＣ１ｒ — ２ｐｏｄｃｉｎａａｎ．Ｔｈｒｐａａｉｎｔｃｎｑｅｉｒｖｄｄｗｉｔｅｏｒｅｕｉｉｅｎｒａｏｎｏｅｂｎ — ｕｔｏｇｉｅｐｅｒｔｏｅｈｉｕｓｐｏｉｅｔｂｏｈｒｓｕｃｔｌｚｄｉｅｓｎａｄｍｒｅｅｈｉａｏｔｐｒｄｃ．ｆｂｕｏｕｔｔＫｅｏｄｓ：ＯＣ１；ａｋｌｌｅ；ｓｌｏｅｉｕ；６一ｌｙｒｄｃｓａｏｉｍｉｉｉａｅｙｗｒＺｒ２ｌａｉｙｉｉｎｒｓｄｅｃａｅｅｒｔｌｓｄｕｄｓｌｃｔｙ
Hale Waihona Puke ＳｔｙｏｅｒｔｏｃｉｅｏｙｒｄＣｒｓａｄｕｓｌａｅｕｄｎＰｒｐａａｉｎＴｅｈｎｑｕｆＬａｅｅｙｔｌＳｏｉｍＤｉｉｃｔｉ
ｗｉｈＺｒＣＩｔＯ。ＰｒｄｕｔｏＡＩａｉＬｙｎｄＳｉｃｔｏｃｉｎｋｌｅａｌａｅＥｍｉｓｏｉｓｉｎ
氯氧化锆是重要的锆盐基础化工产品，途广用
泛。我国目前主要采用成本较低的湿法工艺，陷缺
１制备方法
１１制备用原料性质．稀碱液：氧化锆生产排放的稀碱液以Ｎ２氯ａ０
是有大量的废弃物产生，生产１ｔ氧化锆约排每氯放稀碱液５ｍ、酸性硅渣１ｔ行业急需经济和社会，
ｅｃｎｎｉｅｒｇＨｎｎＵｉｒｔｏｅｈｏｇｎｅａｄＥｇｎｅｉ，ｅａｎｖｓｙｆｃｎｌｙ，Ｚｅｇｈｕ４００，ｈｎ）ｎｅｉＴｏｈｎｚｏ５０７Ｃｉａ
Ａｂｓｒｃ：ｈｅ８一ｌｙｒｄｃｓａｏｉｍｉｉｉａｅｉｒｐｒｄｗｉＯＣ１ｐｏｕｃｉｎｗａｔｉｕｉｎｔａｔＴａｅｅｒｔｌｓｄｕｄｓｌｃｔｓｐｅａｅｔＺｒｙｈ２ｒｄｔｏｓｅｌｑｄａｄ