一种酸浸石英加工泥渣制备硅微粉的综合清洁技术研究

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本文设计和研究一种酸浸提纯石英加工泥渣、浸出液制备副产品、洗涤水能循环使用的综合清洁生产工艺和技术。研究结果表明,以硫酸或盐酸为浸提剂提纯石英加工泥渣,获得的最佳工艺条件:固液比(1:1)、硫酸质量分数15.0%或盐酸质量分数22.0%、搅拌反应5.0 h,制备的硅微粉的白度分别为78.0%、80.0%,二氧化硅纯度分别达91.06%、91.62%,除铁率分别为81.00%、85.50%、除铝率分别达52.63%、57.04%;获得的最佳洗涤工艺条件:以不同洗涤水用量洗涤酸浸母液,随着洗涤水用量的增多,洗涤次数减少,当洗涤水达到一定用量后次数稳定,结合洗涤条件对pH、Fe3+、Al3+的影响,每洗涤20.0 g硫酸浸提母液,以10.0 mL为最佳洗涤水用量,洗涤六次到达洗涤终点,共耗水240.0 mL,洗涤三次后Fe3+、Al3+均已洗涤除净,累计洗出三氧化二铁109.5 mg,三氧化二铝91.5 mg,每洗涤20.0 g盐酸浸提母液,最佳洗涤水用量为6.0 mL,洗涤六次pH接近中性,共耗水144.0 mL,在第四次洗涤未检测到Fe3+,三次洗涤共洗出98.1 mg三氧化二铁,洗涤两次即完成Al3+洗涤过程,洗出68.8 mg三氧化二铝。制备的硅微粉颗粒大多呈粒状、多棱角结构,酸浸提纯后失去塑性,可作为填料应用在陶瓷、玻璃等领域;硫酸浸提母液回用制备石膏,品位高于二级天然石膏,可用作建材、建筑等领域;盐酸浸提母液和洗涤液用作制备净水剂,制备的净水剂符合国标中技术要求。设计中水循环使用,硫酸体系水回收利用率达86.9%,盐酸体系达90.0%以上。本文通过综合清洁生产设计,石英加工泥渣达到了100.0%的利用率,酸废液再利用,实现了“零”排放的清洁生产,变废为宝,成本低廉,为石英加工行业解决泥渣问题提供了一条新的可用途径和方法,有较好的环境效益和应用前景。
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