一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法技术

一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法，包括以下步骤：1）将吸附硅后的硅捕集剂加入到NaOH溶液中，并将其放入微波炉中，在119W-700W的功率下加热后取出；2）将步骤1加热后的物料进行过滤，将滤饼过滤干燥；将上清液放入水中冷却，将析出的白色固体物质过滤，将滤饼进行干燥，即得到的硅酸盐；3）将干燥后的已脱附硅酸盐后的硅捕集剂进入到再生工艺进行再生，将2g已脱附硅酸盐后的硅捕集剂加入水中搅拌成悬浊液，加入铝盐，搅拌，将得到的混合液静置，倒去上清液，将下浊液放入烘箱中干燥，得到再生的硅捕集剂；解决铝盐改性膨润土在造纸废液中吸附硅酸盐后，无法实现回收利用，脱附方法操作简单，脱附效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法
本专利技术属于造纸工业及废水处理领域，特别涉及一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法。
技术介绍
膨润土，是以蒙脱石为主的含水粘土矿，蒙脱石中间是铝氧八面体，上下为硅氧四面体所组成的三层片状结构的粘土矿物，蒙脱石的主要元素为Na、Al、O、Si等，晶胞中还存在某些阳离子，如Mg、Na、K、Cu等，它们和晶胞作用很不牢固，易被其他阳离子交换。因此，膨润土具有优良的物理性质，包括吸水性、溶胀性、黏结性、吸附性等，其中，溶胀性和吸附性具有广泛的应用价值，它也是衡量膨润土好坏的重要指标。改性膨润土的强吸附性和高膨胀性被广泛应用于造纸系统，表现出了相当多的优越性，例如，利用改性膨润土在助留助滤、填料以及造纸废水处理方面有了很大的发展，尤其是造纸废水处理，利用改性膨润土较好的吸附性能来处理废水，吸附黑液中的有机物以及作为混凝剂来处理麦草浆黑液。近年来，吸附材料的再生技术已经引起人们的极大的兴趣，包括热处理，萃取，生物再生，超临界再生，微波辐射和超声波再生等方法，膨润土的脱附和再生主要应用物理吸附，物理萃取（离心）和超声波处理，但是，这些方法只能够对于简单的物理吸附，而由化学键在膨润土表面形成的，例如，碱回收工段硅捕集剂吸附硅酸盐的过程属于化学吸附，这两种脱附方法是难以实现硅酸盐脱附的。然而，现阶段硅捕集剂在碱回收工段的应用仅仅只达到了硅吸附的作用，还未找到相关硅酸盐从膨润土表面脱附的资料，所以，本申请可以将硅捕集剂实现循环再生利用，实现我国矿物的多效利用。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法，解决铝盐改性膨润土在造纸废液中吸附硅酸盐后，无法实现回收利用，以及解决酸性脱附剂，机械搅拌以及超声波处理脱附效果差的情况，脱附方法操作简单，脱附效率高，脱附的硅酸盐可作为副产品，脱附后的膨润土可再次进入铝盐改性膨润土制备工艺进行再生，实现了固弃物的循环利用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法，包括以下步骤：步骤1，将吸附硅后的硅捕集剂1-5g加入到0.1-2mol/L的NaOH溶液10-200mL中，并将其放入微波炉中，在119W-700W的功率下加热0.5-10min后取出；步骤2，将步骤1加热后的物料进行过滤，将滤饼干燥24小时，滤饼为已脱附硅酸盐后的硅捕集剂；将上清液放入10-20℃水中冷却1-2h，将析出的白色固体物质过滤，将滤饼进行干燥，即得到的硅酸盐；步骤3，将干燥后的已脱附硅酸盐后的硅捕集剂进入到再生工艺进行再生，将2g已脱附硅酸盐后的硅捕集剂加入100mL水中搅拌成悬浊液，加入6g铝盐，搅拌2h，将得到的混合液静置12h，倒去上清液，将下浊液放入烘箱中105℃干燥24h，得到再生的硅捕集剂。本专利技术的有益效果是：经实验及计算，脱附率为3.14%-90%；经过再生的硅捕集剂，其除硅率最高可达83%，虽然较初次制备的硅捕集剂的除硅率有所减小，但基本上可以达到工厂要求。经过测试，经过此方法脱附再生的硅捕集剂可实现六次循环，可为企业在生产成本上节省23.01万元-30.23万元。本专利技术成功创新研制出的铝盐改性膨润土，减少了造纸废液中“硅干扰”问题，其原理就是将天然的钠基膨润土进行铝盐改性，加入造纸废液中吸附其中的硅酸盐离子，其吸附效率高，对造纸废液的pH改变小，是一种环境友好型的硅捕集剂。但是，硅捕集剂和其他吸附剂一样面对着回收利用的问题，一般的脱附回收方法比较单一，常采用化学试剂（酸，碱和有机溶剂），超声波处理，加热，机械搅拌以及微波等方法，但是针对不同的吸附质，需要采取相应的处理方法。实验研究表明，经过不同的处理方法对铝盐改性膨润土吸附的硅酸盐进行脱附，酸法，超声波以及机械搅拌的方法的脱附率都很低，脱附后的膨润土无法实现再生循环使用，最高的脱附率也仅为50%左右。本专利技术的一种高效脱附铝盐改性膨润土上硅酸盐的方法成为硅捕集剂的可循环再生效用的关键。本专利技术中的铝盐改性膨润土脱附硅酸盐的方法，操作方法简单，用时短，脱附剂用量少，脱附的硅酸盐可作为副产品，脱附后的膨润土可进入到铝盐改性膨润土的制备工艺中继续再生，实现了固弃物的可循环利用，为企业降低了耗能及成本，增加了企业的经济效益，完全符合国家十二五节能减排规划要求，市场推广前景广阔。附图说明图1是本专利技术吸附硅酸盐的硅捕集剂的1.1万倍扫描电镜图。图2是本专利技术已脱附的硅捕集剂的1.1万倍扫描电镜图。图3是本专利技术脱附的硅酸盐的1.1万倍扫描电镜图。图4是本专利技术碱回收工段硅捕集剂的脱附再生工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施例及附图对本专利技术作进一步详细说明。、本专利技术所用的竹浆绿液是来自碱法制浆厂碱回收车间制浆废液（绿液）澄清槽，绿液成分：总碱137.21g/l，活性碱39.88g/l，Na2CO397.27g/l，Na2S31.94g/l，SiO24.36g/l，绿液的pH为12.94。取100mL绿液，加入2g硅捕集剂后，搅拌10min，过滤，将滤饼（吸附硅后的硅捕集剂）干燥，称重，进行以下的脱附再生实验。另外通过测量上清液（除硅后绿液）的硅含量计算硅捕集剂捕集硅酸盐的质量0.2721g。每2g硅捕集剂在100mL绿液中可捕集0.2721g硅酸盐。实施例1参见图4，步骤1，将吸附硅后的硅捕集剂1g放入100mL的0.5mol/LNaOH溶液中，使用119W微波加热0.5min后取出；步骤2，将步骤1加热后的物料进行过滤，将滤饼（已脱附的硅捕集剂）放入105℃烘箱内干燥24小时；将上清液在10℃水中进行冷却，将析出的白色固体，过滤，过滤后将滤饼（脱附下来的硅酸盐）放入105℃烘箱内干燥，即得到的硅酸盐，经实验及计算，脱附率为27.18%；步骤3，将干燥后的已脱附硅酸盐后的硅捕集剂进入到再生工艺进行再生，将2g已脱附硅酸盐后的硅捕集剂加入100mL水中搅拌成悬浊液，加入6g铝盐，搅拌2h，将得到的混合液静置12h，倒去上清液，将下浊液放入烘箱中105℃干燥24h，即得到了再生的硅捕集剂（铝盐改性膨润土）。实施例2：步骤1，将吸附硅后的硅捕集剂2g放入100mL，浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，使用119W微波加热0.5min后取出；步骤2，将步骤1加热后的物料进行过滤，将滤饼（已脱附的硅捕集剂）放入105℃烘箱内干燥24小时；将上清液在10℃水中进行冷却2小时，将析出的白色固体物质过滤，过滤后将滤饼（脱附的硅酸盐）放入105℃烘箱内干燥，得到的硅酸盐，经实验及计算，脱附率为19.22%；步骤3，将干燥后的已脱附硅酸盐后的硅捕集剂进入到再生工艺进行再生，将2g已脱附硅酸盐后的硅捕集剂加入100mL水中搅拌成悬浊液，加入6g铝盐，搅拌2h，将得到的混合液静置12h，倒去上清液，将下浊液放入烘箱中105℃干燥24h，即得到了再生的硅捕集剂（铝盐改性膨润土）。实施例3：步骤1，将吸附硅后的硅捕集剂3g放入100mL，浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，使用500W的微波加热0.5min后取出；步骤2，将步骤1加热后的物料进行过滤，将滤饼（已脱附硅酸盐后的硅捕集剂）放入105℃烘箱内干燥24小时；将上清液在10℃水中进行冷却，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将吸附硅后的硅捕集剂1‑5g加入到0.1‑2mol/L的NaOH溶液10‑200mL中，并将其放入微波炉中，在119W‑700W的功率下加热0.5‑10 min后取出；步骤2，将步骤1加热后的物料进行过滤，将滤饼干燥24小时，滤饼为已脱附硅酸盐后的硅捕集剂；将上清液放入10‑20℃水中冷却1‑2h，将析出的白色固体物质过滤，将滤饼进行干燥，得到的硅酸盐；步骤3，将干燥后的已脱附硅酸盐后的硅捕集剂进入到再生工艺进行再生，将2g已脱附硅酸盐后的硅捕集剂加入100mL水中搅拌成悬浊液，加入6g铝盐，搅拌2h，将得到的混合液静置12h，倒去上清液，将下浊液放入烘箱中105℃干燥24h，得到再生的硅捕集剂。

【技术特征摘要】
1.一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将吸附硅后的硅捕集剂2g放入100mL，浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，使用700W微波加热2min后取出；步骤2，将步骤1加热后的物料进行过滤，将滤饼放入105℃烘箱内干24小时，滤饼为已脱附硅酸盐后的硅捕集剂；将上清液在10℃水中进行冷却，将析出的白色固体物质过滤，过滤后将滤饼放入105℃烘箱内干燥，得到硅酸盐；步骤3，将干燥后的已脱附硅酸盐后的硅捕集剂进入到再生工艺进行再生，将2g已脱附硅酸盐后的硅捕集剂加入100mL水中搅拌成悬浊液，加入6g铝盐，搅拌2h，将得到的混合液静置12h，倒去上清液，将下浊液放入烘箱中105℃干燥24h，即得到再生的硅捕集剂。2.一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将吸附硅后的硅捕集剂2g放入100mL、浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，使用700W微波加热3min后取出；步骤2，将步骤1加热后的物料进行过滤，将滤饼放入105℃烘箱内干燥24小时，滤饼为已脱附硅酸盐后的硅捕集剂；将上清液在10℃水中进行冷却，将析出的白色固体物质过滤，过滤后将滤饼放入105℃烘箱内干燥，即得到硅酸盐；步骤3，干燥后的已脱附硅酸盐后的硅捕集剂进入到再生工艺进行再生，将2g已脱附硅酸盐后的硅捕集剂加入100mL水中搅拌成悬浊液，加入6g铝盐，搅拌2h，静置12h，倒去上清液，将下浊液放入烘箱中105℃干燥24h，即得到再生的硅捕集剂。3.一种碱回收工段硅捕集剂的脱附再生方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将吸附硅后的硅捕集剂3g放入100mL、浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，使用700W微波加热4min后取出；步骤2，将步骤1加热后的物料进行过滤，将滤饼放入105℃烘箱内干燥24小时，滤饼为已脱附硅酸盐后的硅捕集剂；将上清液在10℃水中进行冷却，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永建，李雪，张鼎军，田勇，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61