从工业硅渣中回收硅和铝的研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2022-0664

摘要/Abstract

摘要：

工业硅渣主要成分为硅、铝、钙三元氧化物及少量单质硅，其他杂质含量极少，可以作为制备高品质分子筛的原料。采用“苏打焙烧-碱浸”工艺从工业硅渣中提取硅酸钠和铝酸钠溶液，考察焙烧时间、焙烧温度、碳酸钠加入量对硅、铝浸出率的影响。结果表明：在焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为30 min、碳酸钠加入量为理论量1.1倍的优化条件下，硅、铝转换率高，碱浸出时硅、铝的浸出率分别为82.34%和67.10%。该工艺可行，解决了工业硅废渣堆存问题，同时带来可观经济效益。

关键词: 工业硅渣, 硅酸钠, 铝酸钠, 苏打焙烧, 浸出

Abstract:

The industrial silicon slag is mainly composed of silicon，aluminum，calcium ternary oxides and a small amount of silicon.The content of other impurities is extremely rare.It can be used as the raw material for high-quality molecular sieve.Sodium silicate and sodium aluminate solution were extracted from industrial silicon slag by "baking soda alkali leaching" process.The effects of calcination time，calcination temperature and sodium carbonate addition on the leach rate of silicon and aluminum were investigated.The results showed that under the optimum conditions of calcination temperature of 800 ℃，calcination time of 30 min and 1.1 times of the theoretical amount of sodium carbonate，the conversion rate of silicon and aluminum was high，and the leach rates of silicon and aluminum in alkali leaching were 82.34% and 67.10% respectively.The process was feasible，which solved the problem of industrial silicon waste residue stockpiling and brings considerable economic benefits.

Key words: industrial silicon slag, sodium silicate, sodium aluminate, soda roasted, leaching

中图分类号:

TQ127.2

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图/表 14

表1

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表 3

表 4

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参考文献 18

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编号	浸出率/%
编号	Si	Al
1	82.85	67.32
2	82.25	67.56
3	81.92	66.43
均值	82.34	67.10

序号	组分质量分数/%
序号	C	O	Na	Al	Si	Ca	Mg	Fe
1	37.95	18.51	6.14	1.63	14.15	21.62	—	—
2	5.35	39.67	14.42	2.09	17.31	20.20	0.29	0.68
3	2.41	36.64	17.31	6.36	21.64	15.63	—	—

序号	原子数分数/%
序号	C	O	Na	Al	Si	Ca	Mg	Fe
1	55.56	20.34	4.69	1.06	8.86	9.49	—	—
2	9.33	51.94	13.14	1.62	12.91	10.56	0.25	0.25
3	4.33	49.35	16.23	5.08	16.61	8.41	—	—

项目	名称	单价/ （元·t^-1）	数量/ t	价格/ 万元	总计/ 万元
投入	工业硅渣	30	10 000	30	2 523.6
	碳酸钠	2 600	4 500	1 170
	氢氧化钠	4 600	2 400	1 104
	水	3.6	60 000	21.6
	能源（煤炭）	600	3 300	198
产出	五水偏硅酸钠	2 200	23 580	5 187.6	5 744.1
产出	偏铝酸钠	3 500	1 590	556.5	5 744.1

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