本发明专利技术涉及资源再生利用技术领域，特别是一种电炉废渣综合利用的方法,该方法包括粉碎、酸化除铁、过滤分离、滤渣处理、滤液陈化和过滤烘干步骤。采用本发明专利技术的技术方案，可对电炉废渣中的化学组分进行有效提取利用，将电炉废渣变废为宝，进行综合利用，消除电炉废渣对环境的污染问题，有效提高资源利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及资源再生利用
，特别是。
技术介绍
近几年，随着经济的迅猛发展，电炉废渣的产量也在迅猛增加，电炉废渣主要来源于工厂电炉冶炼金属之后的废渣，其主要成分是Si02、Ca0、Al203、Fe203等。白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶。白炭黑是多孔性物质，其组成可用S12.ηΗ20表示，其中ηΗ20是以表面羟基的形式存在，白炭黑能溶于苛性碱和氢氟酸，具有耐高温、质轻、多孔、高分散、优良的化学稳定性和电绝缘性的特点，广泛应用于电子封装材料、树脂复合材料、橡胶(塑料、化妆品等)添加剂、催化剂载体及医药材料等领域。白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。沉淀白炭黑表面羟基数目较多，极易发生粒子团聚，同时白炭黑内部存在的聚硅基团和外表面存在大量活性硅醇基，与有机相的相容性、分散性差。白炭黑的表面改性是利用一定的化学物质，消除或减少白炭黑表面硅醇基的量，改善白炭黑分散性。国内电炉废渣的大面积堆放，造成了一定的环境污染，且处理较为困难。从电炉废渣中再生白炭黑等产品，不仅可以实现电炉废渣的资源再生利用，还可以解决一系列环境问题。因此，将电炉废渣进行有效综合利用是当前要研究的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:针对现有技术中存在的电炉废渣排放量大、污染大、难治理的问题，提供一种适用于二氧化硅的含量> 40 %，Fe含量彡4.0%的电炉废渣的综合利用的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:，其特征是:该方法包括如下步骤: a.粉碎 以二氧化硅的含量> 40%, Fe含量彡4.0%的电炉废渣为原料，将其粉碎至粒度彡60目的细粉； b.酸化除铁 将水和上述细粉按照质量比(10-25):1混匀成水粉混合物，然后将盐酸溶液和水粉混合物按照体积比1: (15-25)准备，将盐酸溶液滴加入上述水粉混合物中，在40°C条件下搅拌0.5-lh，去除其中的Fe，得悬浮液； c.分离 将上述悬浮液固液分离，取固体滤渣用水冲洗至pH值为中性； d.滤渣处理将步骤c所得滤渣与NaOH溶液按照固液体积比1: (8?15)混合，在60?100°C的温度条件下搅拌3?7h，过滤取滤液； e.滤液陈化 向步骤d所得滤液中加入乙醇和蒸馏水，然后在40?90°C的温度下向其中滴加盐酸，至混合物的PH值为5.0 ;将混合物升温至140?180°C，加入改性剂正辛醇，搅拌反应I?4h，静置陈化； f.过滤烘干 将步骤e所得产物过滤，滤饼用无水乙醇洗涤，烘干可得白炭黑产品。进一步，所述的步骤b中的盐酸溶液的质量浓度为45-55%，优选为50%。进一步，所述的步骤d中的NaOH溶液的摩尔浓度为4?10mol/L。进一步，所述的步骤e中的滤液、乙醇和蒸馏水加入量的体积比为1: (1.2-1.5):(1.8-2.4);优选1: 1.4: 2 ;改性剂的加入量为混合物总体积的9?18%。进一步，所述步骤b中水粉混合物的水和细粉的质量比是25:1，盐酸溶液和水粉混合物的体积比是1:25。本专利技术中首先利用盐酸进行酸浸，一方面是为了脱除Fe等物质，另一方面是为了提高后续白炭黑产品的白度，但是酸浸过程中的盐酸用量不宜过大，当盐酸的加入量过多，溶液中的酸会促进活性二氧化硅发生聚合，形成凝胶态，使得后续过滤无法正常进行。由于沉淀白炭黑表面存在许多羟基，其内部容易发生团聚现象，加入改性剂可以使沉淀白炭黑的分散性更好，有利于其在更广的领域得到应用。有益效果:电炉废渣来源广且易得，原料成本低，采用本专利技术的技术方案，可对电炉废渣中的化学组分进行有效提取利用，将电炉废渣变废为宝，进行综合利用，消除电炉废渣对环境的污染问题，有效提高资源利用率。【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明； 图1为未加入正辛醇和加入正辛醇产品的红外光谱图； 图2为未加入正辛醇产品的透射电子显微镜照片，标尺为200nm ； 图3为实施例一的透射电子显微镜照片，标尺为0.2 μ m ; 图4为实施例二的透射电子显微镜照片，标尺为0.2 μ m ; 图5为实施例三的透射电子显微镜照片，标尺为200nm ； 图6为实施例四的透射电子显微镜照片，标尺为0.2 μ m。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术不局限于以下实施例。实施例一 ，该方法包括如下步骤: a.粉碎 以二氧化硅的含量> 40%, Fe含量彡4.0%的电炉废渣为原料，将电炉废渣送入球磨机中细磨至50?60目的细粉，混匀； b.酸化除铁将水和上述细粉按照质量比25:1混匀成水粉混合物，然后将50%盐酸溶液和水粉混合物按照体积比1: 25准备，将盐酸溶液滴加入上述水粉混合物中，在40°C条件下搅拌0.5-lh，去除其中的Fe，得悬浮液； c.分离 将上述悬浮液固液分离，取固体滤渣用水冲洗至pH值为中性； d.滤渣处理 将步骤c所得滤渣与摩尔浓度为8mol/LNaOH溶液按照固液体积比1:10混合，在90°C的温度条件下搅拌6h，过滤取滤液； e.滤液陈化 向步骤d所得滤液中加入乙醇和蒸馏水，然后在40?90°C的温度下向其中滴加盐酸酸化，至混合物的pH值为5.0 ;将混合物升温至160°C，加入改性剂正辛醇,加入量为总体积(指滤液、乙醇及蒸馏水总体积)的13%，搅拌反应3h，静置陈化； f.过滤烘干 将步骤e所得产物过滤，滤饼用无水乙醇洗涤，烘干可得白炭黑产品。白炭黑中S12含量为92.84%，硅的回收率为62.89%,产物的形貌见附图3。图1所示为实施例所得白炭黑产品的FT-1R谱，图中3383CHT1和1635CHT1处的吸收峰对应于水分子的吸收峰，其中3383CHT1处是S1-H和结合水的吸收峰，对应的是O-H的伸缩振动:1635(^1处是表面吸附水的吸收峰，对应H-O-H的弯曲振动。1086(^-^945011'796011^4670^1处的吸收峰为S1 2的特征吸收峰。其中1086CHT1和796CHT1处的吸收峰分别对应于于S1-O-Si键的对称伸缩振动吸收峰和反对称伸缩振动吸收峰；945cm 1处出现的一个较弱的吸收峰对应于S1-OH的弯曲振动吸收:467(31^1处的吸收峰代表的是S1-O-Si键的弯曲振动吸收峰。加入正辛醇后，1086011^945011'79601^3670^1处的吸收峰减弱，说明表面部分羟基与正辛醇作用:3383(?^和1635CHT1处的吸收峰减弱，说明产品的物理吸附水量及S1-OH在减少。图2所示为未加入改性剂前得到的白炭黑产品的透射电子显微镜照片，由于当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电炉废渣综合利用的方法，其特征是：该方法包括如下步骤：a.粉碎以二氧化硅的含量≥40%，Fe含量≤4.0%的电炉废渣为原料，将其粉碎至粒度≤60目的细粉；b.酸化除铁将水和上述细粉按照质量比（10‑25）:1混匀成水粉混合物，然后将盐酸溶液和水粉混合物按照体积比1: （15‑25）准备，将盐酸溶液滴加入上述水粉混合物中，在40℃条件下搅拌0.5‑1h得悬浮液；c.分离将上述悬浮液固液分离，取固体滤渣用水冲洗至pH值为中性；d.滤渣处理将步骤c所得滤渣与NaOH溶液按照固液体积比1:（8～15）混合，在60～100℃的温度条件下搅拌3～7h，过滤取滤液；e.滤液陈化向步骤d所得滤液中加入乙醇和蒸馏水，然后在40～90℃的温度下向其中滴加盐酸，至混合物的pH值为 5.0；将混合物升温至140～180℃，加入改性剂正辛醇，搅拌反应1～4h，静置陈化；f. 过滤烘干将步骤e所得产物过滤，滤饼用无水乙醇洗涤， 烘干可得白炭黑产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱炳龙，王慧慧，于聪，孙杨铖，葛明敏，童霏，周全法，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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