本发明专利技术公开了一种提高硅的提取效率的方法，它是将原料破碎至粒径１～２ｍｍ；再将其与ＮａＯＨ混合均匀，放入高压反应釜中，加入水，控制高压反应釜反应温度为２５０－４２０℃，反应压强０．２ＭＰａ，釜内搅拌速度为５００ｒ／ｍｉｎ，反应１－５ｈ；开启釜体冷却系统，冷却至室温，过滤分离得到硅液。本发明专利技术效率高，能耗低，耗时短，工艺简便，易于控制，对环境无污染；产品可广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硅，特别设计。
技术介绍
晶体硅为灰黑色，属于原子晶体，硬而有金属光泽，有半导体性 质。硅的化学性质比较活泼，在高温下能与氧等多种元素化合，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于 氢氟酸和碱液，用于制造合金如硅铁、硅钢等，单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造 大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。硅酸盐矿渣、尾矿、等难溶矿物或玻璃是当前我国一类非常典型的固体废物，目前 一般用作生产水泥。由于硅酸盐所特有的玻璃网状结构具有良好的化学稳定性，很难利用 传统冶金的方法和原理直接从中硅酸盐矿渣、尾矿、等难溶矿物或玻璃中提取硅。目前从中 硅酸盐矿渣、尾矿、等难溶矿物或玻璃中提取硅时，一般先将其与固体氢氧化钠混合，然后 加热到一定温度如600°C熟化一段时间，再以水作为溶剂进行浸提。与氢氧化钠溶液直接浸 提法相比，尽管此法能在一定程度上提高取效率，但其提取效率仍然较低，温度高，能耗大， 且需要一至两天的时间。这些方法都不能很好地解决硅酸盐矿渣、尾矿、等难溶矿物或玻璃 中硅的提取问题。近来研究表明亚临界或超临界水能将飞灰中的玻璃颗粒打碎，即亚临界或超临界 水对玻璃颗粒具有破碎作用；另外，在亚临界或超临界条件下，水分子很容易地扩散到玻璃 中与其碱金属氧化物(Si-O-Na+)发生反应形成OH-离子(Si-0H+Na++0H-)，OH-会使玻璃 网络的Ξ Si-O-Si ε键发生断裂生成(Si-OH+Na+O-Si)。因此，亚临界或超临界水能有效地 破坏玻璃的网状结构。
技术实现思路
1、专利技术目的；本专利技术的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种从硅酸盐 矿渣、尾矿、等难溶矿物或玻璃中快速提取硅的方法。2、技术方案本专利技术的技术方案是，依次包括如 下步骤将原料破碎至粒径1 2mm ；再将其与NaOH混合均勻，放入高压反应釜中，加入水， 控制高压反应釜反应温度为250-420°C，反应压强0. 2MPa，釜内搅拌速度为500r/min，反应 1- ；开启釜体冷却系统，冷却至室温，过滤分离得到硅液。3、有益效果与现有技术相比，本专利技术具有下列特点和有益效果①本专利技术以硅 酸盐矿渣、尾矿、等难溶矿物或玻璃为原料，采用亚/超临界水-NaOH提取工艺，克服了 常规提取硅过程中效率低，能耗大，耗时长等缺陷，制备得到硅；结果表明硅的提取率为 86. 54% ；②工艺操作简便、易于控制、生产成本低，且工艺过程对环境无污染；③工艺对制 备硅的硅酸盐矿渣、尾矿、等难溶矿物或玻璃原料成分无严格要求，适用范围广；所制备的 产品可广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，具 有广阔的应用前景。附图说明说明书附图是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面是本专利技术的几个具体实施实例。本专利技术不限于这些实施 例。实施例1 :以电子垃圾彩色阴极射线显示器屏玻璃为原料，先用机械破碎法将其 破碎至约1 3cm，再进一步用行星式球磨机破碎至粒径小于0. 5mm。取5g玻璃粉，加入 5gNa0H混合均勻，放入200mL的高压反应釜中，加入120mL水。控制高压反应釜反应温度为 420°C，反应压强0. 2MPa，釜内搅拌速度为500r/min，反应Ih ；开启釜体冷却系统，冷却至室 温，过滤分离，用电感耦合等离子体光谱仪(OPTIMA 2000)分析溶液和反应前样品及反应 后残渣(固体采用HN03/Ha04/HF法消解)中硅的分布。结果表明硅的提取率为86. 54%, 其浓度为9. 65g/L。实施例2 取等离子体显示器玻璃为原料，粗破碎至约1 3cm，再用行星式球磨机 破碎至粒径1 2mm。取5g玻璃粉，加入IOg NaOH混合均勻，放入200mL的高压反应釜中， 加入120mL水，控制高压反应釜反应温度为300°C，反应压强0. 2MPa，釜内搅拌速度为500r/ min，反应池；开启釜体冷却系统，冷却至室温，过滤分离，得到硅液。实施例3 以硅酸盐矿渣为原料，先用机械破碎法将其破碎至约1 3cm，再进一步 用行星式球磨机破碎至粒径0. 5 1mm。取5g矿渣，加入20g NaOH混合均勻，放入200mL 的高压反应釜中，加入120mL水。控制高压反应釜反应温度为250°C，反应压强0. 2MPa，釜 内搅拌速度为500r/min，反应证；开启釜体冷却系统，冷却至室温，过滤分离，得到硅液。权利要求1. ，依次包括如下步骤将原料破碎至粒径1 2mm;再将其与NaOH混合均勻，放入高压反应釜中，加入水，控制高压反应釜反应温度为 250-420°C，反应压强0. 2MPa，釜内搅拌速度为500r/min，反应1- ；开启釜体冷却系统，冷 却至室温，过滤分离得到硅液。全文摘要本专利技术公开了，它是将原料破碎至粒径1～2mm；再将其与NaOH混合均匀，放入高压反应釜中，加入水，控制高压反应釜反应温度为250-420℃，反应压强0.2MPa，釜内搅拌速度为500r/min，反应1-5h；开启釜体冷却系统，冷却至室温，过滤分离得到硅液。本专利技术效率高，能耗低，耗时短，工艺简便，易于控制，对环境无污染；产品可广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业。文档编号C01B33/021GK102079522SQ20101056664公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日专利技术者严翠平, 姜鹏飞, 谌书, 陈梦君, 陈海焱 申请人:西南科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高硅的提取效率的方法，依次包括如下步骤：将原料破碎至粒径１～２ｍｍ；再将其与ＮａＯＨ混合均匀，放入高压反应釜中，加入水，控制高压反应釜反应温度为２５０－４２０℃，反应压强０．２ＭＰａ，釜内搅拌速度为５００ｒ／ｍｉｎ，反应１－５ｈ；开启釜体冷却系统，冷却至室温，过滤分离得到硅液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈梦君，姜鹏飞，陈海焱，谌书，严翠平，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：51[]
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