專利名稱：一種從硅灰中提高二氧化硅含量及生產白炭黑的方法
技術領域：
本發明涉及金屬硅或者硅鐵合金廠冶煉過程產生的煙氣中收集的微硅粉 (硅灰)的綜合利用，具體的說是從硅灰中提高二氧化硅含量及生產白炭黑的 方法。
技術背景微硅粉(硅灰)是金屬硅或者硅鐵合金廠冶煉過程產生的煙氣中收集的粉 體廢棄物。通常金屬硅冶煉廠產生的微硅粉(硅灰)中二氧化硅含量較高，具 有良好的應用價值。但是硅鐵合金廠產生的微硅粉(硅灰)二氧化硅含量低， 有時達不到國外在高性能混凝土中使用的微硅粉的技術要求，也就是微硅粉中二氧化硅含量低于85%，極大地限制了這類硅微硅粉的應用。為了提高微硅粉中二氧化硅的含量，最簡單的辦法是"勾兌"法。將二氧 化硅含量高于90%的微硅粉和二氧化硅含量低于85%的微硅粉進行機械混合， 最終使得混合后的微硅粉二氧化硅含量達到大于85%的技術要求。這種非技術 方法實施起來簡單，容易產業化，但是存在經濟性不好，很難降低微硅粉的成 本，也有些生產廠將收集的粉塵作為廢棄物處理，這種處理一方面浪費了資源， 同時影響環境污染，不符合環保要求等缺陷。 發明內容本發明的目的是提供一種工藝簡單，生產成本低，廢棄物再利用，通過對 微硅粉進行一系列技術處理，使得微硅粉中二氧化硅含量達到大于85%的技術 要求，進一步處理可以生產白炭黑，實現微硅粉的綜合利用的一種從硅灰中提 高二氧化硅含量及生產白炭黑的方法。
為了克服現有技術的不足，本發明的技術解決方案是這樣實現的 一種從 硅灰中提高二氧化硅含量及制備白炭黑的方法，按下述步驟進行a、 將二氧化硅含量低于重量百分比85%的微硅粉通過調整磁場強度進行干式磁選，經過干式磁選后可形成非磁性微硅粉和磁性微硅粉，其磁選后的非磁性微硅粉儲存待用；b、 用硝酸或鹽酸或硫酸對磁性微硅粉進行酸洗處理，其酸洗處理溫度為 2(TC 9(TC,酸洗時間1 4小時，酸洗時pH值小于2，酸洗時固液比控制在1: 2 1: 6的范圍內，洗滌l-3次；c、 對酸洗液進行過濾，過濾后的固體進行烘干，其烘干溫度為95'C 110 °C，烘干后產品與儲存待用的非磁性微硅粉進行混合，即可獲得二氧化硅含量 大于85%的微硅粉，其過濾回收再利用；或d、 對磁性微硅粉經酸洗后的溶液加入漂白劑漂白處理，酸洗液進行過濾， 通過烘干和煅燒，所述漂白劑為有機酸，具體的是指草酸或檸檬酸或者無機保 險粉，添加量為微硅粉重量的0.5-3%,烘干溫度為95°C 110°C，在580。C 65crc下煅燒，再進行機械粉碎，即可獲得白炭黑。本發明與現有技術相比，其有益效果是本工藝將干法磁選和濕法酸洗工藝進行結合，實現了低成本提高微硅粉二 氧化硅含量的目標，同時，幵辟了利用微硅粉制備白炭黑的新工藝，使得制備 白炭黑成本進一步下降，具有工藝簡單，生產成本低，廢棄物再利用的特點， 廣泛用于金屬硅或者硅鐵合金廠。
附圖為微硅粉提高二氧化硅生產白炭黑的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的內容作進一步說明 實施例l
一種從硅灰中提高二氧化硅含量及制備白炭黑的方法，按下述步驟進行a、 將二氧化硅含量低于重量百分比85%的微硅粉通過調整磁場強度進行 干式磁選，經過干式磁選后可形成非磁性微硅粉和磁性微硅粉，其磁選后的非 磁性微硅粉儲存待用；b、 用硝酸或鹽酸或硫酸對磁性微硅粉進行酸洗處理，其酸洗處理溫度為 20。C 90。C,酸洗時間1 4小時，酸洗時pH值小于2，酸洗時固液比控制在1: 2 1: 6的范圍內，洗滌l-3次；c、 對酸洗液進行過濾，過濾后的固體進行烘干，其烘干溫度為95"C 110 °C，烘干后產品與儲存待用的非磁性微硅粉進行混合，即可獲得二氧化硅含量 大于85%的微硅粉，其過濾回收再利用；或d、 對磁性微硅粉經酸洗后的溶液加入漂白劑漂白處理，酸洗液進行過濾， 通過烘干和煅燒，所述漂白劑為有機酸，具體的是指草酸或檸檬酸或者無機保 險粉，添加量為微硅粉重量的0.5-3%，烘干溫度為95°C 110°C，在58(TC 65(TC下煅燒，再進行機械粉碎，即可獲得白炭黑。所說的微硅粉二氧化硅含量低于85%是指冶煉硅鐵時產生的微硅粉。 所說通過調整磁場強度，是通過調整干式磁選機的勵磁電流的大小，來調整磁選機的磁場強度，這樣可以實現磁選后磁性微硅粉和非磁性微硅粉比例的調節。實施例1以80%重量百分比的二氧化硅含量的微硅粉為原料，利用磁選分離技術， 控制磁選參數，使得磁性微硅粉選出40%，非磁性微硅粉為60%。將選出的40%磁性微硅粉按照固液比1: 4加入10%的硫酸水溶液，在60 'C的溫度下進行反應4小時，然后過濾，洗滌2次后烘干粉碎，測的二氧化硅 含量為95%。按照4: 6的比例，將酸洗后的二氧化硅含量為95%的微硅粉和磁選后二
氧化硅含量為82%的微硅粉進行機械混合，獲得二氧化硅含量為87.2%的微 硅粉，符合使用要求。如生產白炭黑，將酸洗過濾后二氧化硅含量為95%的微硅粉，通過添加 2%的保險粉，pH值控制在l-3，溫度40。C的條件下進行漂白處理，然后再過 濾烘干，在60(TC下煅燒，即可獲得白度達于85的白炭黑產品。 實施例2以78%重量百分比的二氧化硅含量的微硅粉為原料，利用磁選分離技術， 控制磁選參數，使得磁性微硅粉選出40%,非磁性微硅粉為60%。將選出的40%磁性微硅粉按照固液比1: 5加入15%的硫酸水溶液，在80 。C的溫度下進行反應3小時，然后過濾，洗滌2次后烘干粉碎，測的二氧化硅 含量為93%。按照4: 6的比例，將酸洗后的二氧化硅含量為93%的微硅粉和磁選后二 氧化硅含量為80%的微硅粉進行混合，獲得二氧化硅含量為85.2%的微硅粉， 符合使用要求。如生產白炭黑，將酸洗過濾后二氧化硅含量為93%的微硅粉進行漂白處理 (保險粉添加3%, pH值控制在2左右，溫度40°0，然后再過濾烘干，在600 "C下煅燒，即可獲得白度達于85的白炭黑產品。 實施例3以80%重量百分比的二氧化硅含量的微硅粉為原料，利用磁選分離技術， 控制磁選參數，使得磁性微硅粉選出30%,非磁性微硅粉為70%。將選出的30%磁性微硅粉按照固液比1: 4加入20%的硫酸水溶液，在90 "C的溫度下進行反應4小時，然后過濾，洗漆2次后烘干粉碎，測的二氧化硅 含量為97%。按照3: 7的比例，將酸洗后的二氧化硅含量為97%的微硅粉和磁選后二 氧化硅含量為82%的微硅粉進行混合，獲得二氧化硅含量為86.5%的微硅粉，符合使用要求。如生產白炭黑，將酸洗過濾后二氧化硅含量為97%的微硅粉進行漂白處 理，然后再烘干，在60(TC下煅燒，即可獲得白度達于85的白炭黑產品，其他 步驟同實施例1。
權利要求
1.一種從硅灰中提高二氧化硅含量及制備白炭黑的方法，其特征在于按下述步驟進行a、將二氧化硅含量低于重量百分比85％的微硅粉通過調整磁場強度進行干式磁選，經過干式磁選后可形成非磁性微硅粉和磁性微硅粉，其磁選后的非磁性微硅粉儲存待用；b、用硝酸或鹽酸或硫酸對磁性微硅粉進行酸洗處理，其酸洗處理溫度為20 ℃～90℃，酸洗時間1～4小時，酸洗時pH值小于2，酸洗時固液比控制在1∶2～1∶6的范圍內，洗滌1-3次；c、對酸洗液進行過濾，過濾后的固體進行烘干，其烘干溫度為95℃～110℃，烘干后產品與儲存待用的非磁性微硅粉進行混合，即可獲得二氧化硅含量大于85％的微硅粉，其過濾回收再利用；或d、對磁性微硅粉經酸洗后的溶液加入漂白劑漂白處理，酸洗液進行過濾，通過烘干和煅燒，所述漂白劑為有機酸，具體的是指草酸或檸檬酸或者無機保險粉，添加量為硅灰重量的1-3％，烘干溫度為95℃～110℃，在580℃～650℃下煅燒，再進行機械粉碎，即可獲得白炭黑。
2. 根據權利要求1所述一種從硅灰中提高二氧化硅含量及制備白炭黑的 方法，其特征在于所說的微硅粉二氧化硅含量低于85%是指冶煉硅鐵時產生的 微硅粉。
3. 根據權利要求1所述一種從硅灰中提高二氧化硅含量及制備白炭黑的 方法，其特征在于所說通過調整磁場強度，是通過調節干式磁選機的勵磁電流 實現磁選機磁場強度的調整，最終實現磁選后磁性微硅粉和非磁性微硅粉比例 的調節。
全文摘要
本發明公開了一種從硅灰中提高二氧化硅含量及生產白炭黑的方法。該方法是通過干式磁選將二氧化硅含量低于85％的微硅粉，分為磁性微硅粉和非磁性微硅粉。再對磁性微硅粉進行酸洗處理，烘干后與非磁性微硅粉進行混合，即可獲得二氧化硅含量大于85％的微硅粉，滿足微硅粉的使用技術要求。如對磁性微硅粉酸洗后，進一步進行漂白處理，通過烘干和煅燒，即可獲得白炭黑。本工藝將干法磁選和濕法酸洗工藝進行結合，實現了低成本提高微硅粉二氧化硅含量的目標，同時，開辟了利用微硅粉制備白炭黑的新方法，使得制備白炭黑成本進一步下降，具有工藝簡單，生產成本低，廢棄物再利用的特點，廣泛用于金屬硅或者硅鐵合金廠。
文檔編號C04B14/04GK101148332SQ20071001863
公開日2008年3月26日 申請日期2007年9月12日 優先權日2007年9月12日
發明者劉衛云, 奚松林, 鵬 趙, 陳劍寧 申請人:長安大學