稻壳的综合利用工艺

我国盛产稻谷,目前全国每年加工稻谷所留下的稻壳已超过3200万吨,其中大部分被作为废物丢掉或当做低级燃料使用。实际上稻壳在工业上有许多用途,利用稻壳可分别生产出甲醇、乙酸、糠醛、高级酚油、柏油以及水玻璃(Na_2SiO_3)、活性炭、白炭黑、硅胶等产品,也可利用稻壳干馏残渣(俗称糠炭)直接熔制玻璃。     

稻壳灰为硅源制备硅酸锂及其吸附性能研究

利用农业废弃物稻壳灰作为硅源在一定工艺下合成硅酸锂材料。对Li_4SiO_4材料的组成结构以及物相形貌进行的观察分析,对影响Li_4SiO_4制备的时间、温度等因素进行了探究,并对其吸附性进行了有效的研究。试验结果表明,要制备出纯度较高、结晶度较好、颗粒尺寸合适的Li_4SiO_4材料,可通过硅源为稻壳灰,锂源为Li_2CO_3,在高于700℃的温度下煅烧,保温时间大于4 h,而在此条件下制备的Li_4SiO_4材料具有良好的CO_2吸附性能。     

稻壳灰的制备及其对地聚物力学性能的影响

以稻壳为原料,研究稻壳在不同酸预处理条件和不同煅烧条件下制备得到的稻壳灰在表观性能、元素成分、反应活性、物相结构和微观结构等方面的特性差异及其对偏高岭土基地聚物力学性能的影响,确定稻壳灰最佳制备条件。结果表明,盐酸预处理会显著提高稻壳灰中无定形SiO₂的纯度,高达98.354%(质量分数)。经酸预处理的稻壳在550 ℃下煅烧60 min即可煅烧完全,稻壳灰反应活性最高。酸处理后的稻壳灰使地聚物的孔隙结构更加致密,550 ℃稻壳灰地聚物(10%(质量分数)稻壳灰+90%(质量分数)偏高岭土)28 d抗压强度最高,达53.3 MPa。通过综合影响分析,得到稻壳灰的最佳制备条件为:经2.5%(质量分数)盐酸溶液浸泡1 h后,550 ℃煅烧1 h。     

响应面法优化凹凸棒石尾矿中蛋白石制备水玻璃工艺

以凹凸棒石尾矿中的蛋白石为原料,通过响应面法优化水热碱溶制备水玻璃的工艺条件,在单因素实验的基础上,以水玻璃模数和SiO_2浸出率的加权平均值为响应值,根据Box-Behnken的中心组合实验设计原理对反应温度、液固比、碱硅比(NaOH与SiO_2质量比)进行优化,对实验结果进行方差分析和验证,分析了各因素的显著性和交互作用.结果表明,最佳工艺条件为反应温度110℃,液固比6 mL/g,碱硅比4.05:10,该条件下水玻璃模数和SiO_2浸出率分别为2.85和81.4%,加权平均值最大,为76.1,模型相关系数R~2?0.9921,响应曲面法模型与实验数据一致性很好.     

宝通公司自主改选成型机计数器

最近，辽宁的稻谷综合加工项目已破土动工，其稻壳用来发电，稻壳灰用来生产白炭黑。这座位于辽宁省蒲河新城的年产60万吨稻谷综合加工厂，把废弃物变成可利用的再生资源，即在加工生产精制大米的同时，稻壳用来发电，再从稻壳燃烧后的废弃物中提取白炭黑。     

低温焚烧稻壳灰的显微结构及其化学活性

对600℃焚烧的稻壳灰(rice husk ash,RHA)纳米尺度的显微结构进行了SEM/TEM(SAD)研究,首次发现稻壳灰由纳米尺度的SiO_2粒子(～50 nm)疏松地粘聚而成。稻壳灰结构中除了以往报道过的微米尺度的蜂窝孔外,还含有大量由SiO_2粒子非紧密粘聚而形成的纳米尺度孔隙(<50 nm)。纳米尺度的SiO_2粒子和纳米尺度的孔隙是低温稻壳灰具有巨大的比表面积和超高火山灰活性的根本原因。活性试验表明,低温稻壳灰火山灰活性超过造粒硅灰,对普通混凝土和高强混凝土都具有强烈的增强作用。当低温稻壳灰替代水泥量为10％～20％时,可提高高强混凝土抗压强度10 MPa以上。     

常压法生产水玻璃

现今工业上生产水玻璃的方法分为湿法、干法两种。干法因原料的不同又可分为碳酸钠与硅砂反应和硫酸钠与硅砂反应,两种反应要在1200—1400℃的反射炉中进行,然后水浸经蒸发生产水玻璃。湿法生产是将硅砂和烧碱加温160℃、加压6公斤条件下,经充分搅拌进行反应生成水玻璃。近年来,我们采用活性硅砂和烧碱,在常压、50℃、     

稻壳灰制取水玻璃工艺研究

以稻壳为实验原材料,经过对稻壳的提纯除杂的预处理、搅拌下调节pH、烘干,然后与Na OH溶液反应制备水玻璃。通过研究反应温度、时间、物料比对生成的水玻璃的影响,确定制得所需的水玻璃最优反应条件。本实验得最佳工艺参数,在物料比10g/70mL,反应温度为100℃,反应时间为6h。在此条件下制备的的水玻璃模数为2.9,二氧化硅溶出率为90%。     

稻壳灰制水玻璃及其对粉煤灰活性的激发效果

采用稻壳灰制备水玻璃,研究了碱浓度、固液比、溶煮时间对稻壳灰中二氧化硅溶出率和所得水玻璃模数的影响,试验表明稻壳灰制备水玻璃的最佳工艺为:NaOH浓度8 mol/L、固液比1∶2.5(1 g∶2.5mL)、溶煮时间3h;应用稻壳灰制备的水玻璃激发粉煤灰的活性,研究了水玻璃掺量、模数、固含量对粉煤灰胶砂强度的影响,试验发现当水玻璃模数为1.1、固含量为34％、水玻璃掺量为33％时,粉煤灰胶砂强度最大.     

由副产物硫酸生产白炭黑的工艺研究

在电解法制备烧碱的工业生产中,其湿氯气通常采用冷凝脱水后,再用工业浓硫酸对其进行进一步的干燥脱水,使得氯气含水量符合产品要求。经吸收水份后硫酸浓度一般在75％左右,成为副产物硫酸。用该硫酸与酿酒生产产生的稻壳灰为硅源材料生产水玻璃,采用沉淀法对白炭黑制备的工艺进行试验研究。其制备的白炭黑经质量检测符合国家产品标准。     

稻壳灰制白炭黑和活性炭的研究

稻壳灰用烧碱浸取，得水玻璃和炭。炭经水洗、干燥和活化得粉状活性炭。水玻璃与硫酸反应得沉淀物，经过滤、洗涤、干燥得白炭黑，二种产品质量均符合标准。可行性确研究表明，工业化的经济效益相当好。     

以水玻璃为源制备SiO_2气凝胶的最佳工艺研究

以低成本的水玻璃为硅源,水为反应物及溶剂,采用溶胶-凝胶法和常压干燥法制备SiO_2气凝胶。并通过SEM、TEM和XRD等测试手段对气凝胶进行表征,实验研究了水玻璃和水的比例,硅酸的pH、改性溶剂的比例和干燥条件等对SiO_2气凝胶性质的影响。结果表明:工业水玻璃与水的体积比为1:5,pH调节为6,在50℃下老化3h,采用三甲基氯硅烷(TMCS)、正己烷和乙醇的混合液进行改性。其中,乙醇与三甲基氯硅烷(TMCS)体积为2:3,加入三甲基氯硅烷(TMCS)的体积比为20%,在50℃下置换72小时,130℃下干燥制备得到的SiO_2气凝胶的性能最好。     

适用技术

用稻壳、稻草制取水玻璃传统生产水玻璃的方法以硅砂、纯碱为原料,工艺过程复杂,反应温度高达1400～1500℃,能耗很高。稻壳、稻草中含有极丰富的硅质,但却极少被利用,白白流失。沈阳市轻质建材研究所(110005辽宁省沈阳市和平区砂阳小区37号楼1-1-1号)的杨众达在申请号为90106479·3的发明专利申请中(1992年7月8日公     

稻壳灰负载氯磺酸催化苯并咪唑化合物的合成研究

以绿色廉价的稻壳灰为载体,接着吸附氯磺酸作为固体酸催化剂,微波辅助、无溶剂条件下,利用邻苯二胺和醛分子间的缩合反应一步法制备得到2-取代苯并咪唑类化合物,其结构经IR、1HNMR和元素分析等加以确证。实验结果表明,600℃下煅烧的稻壳灰经氯磺酸处理后制备固体酸催化剂的用量为8 mol%,800 W功率下微波辐射反应5~10 min即可得目标化合物,且收率为87%~97%,该催化剂易于回收并多次使用。     

基于硅基的垃圾焚烧飞灰中温热处理重金属稳固化实验

向垃圾焚烧飞灰(MSWI FA)中分别添加硅灰、硅溶胶、石英砂与一定比例的水,混合均匀并进行热处理。研究了添加物种类、热处理温度对垃圾焚烧飞灰中重金属浸出特性的影响,分析了飞灰热处理过程中重金属化学形态、晶体结构和微观形貌的变化。结果表明:热处理过程中,硅灰和硅胶与飞灰中的钙基物质反应生成CaSiO_3、Ca_2SiO_4、Ca_3SiO_4Cl_2、Ca_3Fe_2(SiO_4)3以及氢氧硅磷灰石等硅酸盐相,转变了重金属的化学形态,将重金属稳固在硅酸盐晶格中,降低了飞灰的浸出毒性;在硅灰添加量为10%或JN-40硅胶添加量25%,热处理温度600℃条件下,热处理1h后,飞灰中Pb的浸出浓度由11.91mg/L分别降至0.79mg/L和0.78mg/L,Cd的浸出浓度由3.18mg/L分别降至0.09mg/L和0.10mg/L;热处理过程中Cr的浸出浓度有所上升但未超出生活垃圾填埋场控制标准。     

稻壳制备纳米二氧化硅新工艺研究

研究以稻壳为原料,经过预处理、燃烧回收能量后获得稻壳灰,再以稻壳灰为原料,采用改良化学沉淀法,经酸化、陈化、洗涤、过滤等过程制得纳米二氧化硅。实验过程中可以回收稻壳燃烧的热能,并对废弃稻壳最大化利用。实验考察了沉淀反应体系pH、偏硅酸钠浓度、硫酸浓度、反应时间等因素对反应过程的影响,获得了较适宜的工艺条件:反应体系pH为8,偏硅酸钠浓度为0.30 mol/L,硫酸浓度为0.5 mol/L,反应时间为45 min。并对此条件下制备的产物进行多方面表征,表征结果为:所得产物为无定形二氧化硅,粒子粒径分布在50~100 nm,平均粒径D50为72 nm,比表面积为191.86 m2/g,白度为94.6%,二氧化硅纯度为98.6%。     

稻壳硅及其应用

稻壳作为饲料和燃料早已被人们所熟知,但是作燃料,污染环境;作饲料由于稻壳中粗蛋白含量仅3%,粗纤维却高达46%,可消化蛋白、消化能和代谢能都是负值,难以被畜禽消化吸收。而且稻壳中的大最粗纤维和硅,还影响其它营养物质的消化吸收。因此稻壳作为饲料和燃料这两种传统应用途径都不可取。据统计,我国稻谷年产量约为16120万吨,占世界稻谷总产量的1/3。如此之多的稻壳,尤其在粮食加工厂等稻壳集中的地方,无论是处理还是综合利用都是一个急待解决的问题。目前世界各国都在为稻壳的处理以及综合利用进行广泛深入的研究。     

内蒙古油砂尾砂制备水玻璃的工艺研究

内蒙古油砂尾砂中硅含量以二氧化硅计质量分数接近85%。探索了以内蒙古油砂尾砂中二氧化硅为原料在低温下制备水玻璃的工艺路线。通过单因素实验及正交实验考察得出,3个因素对水玻璃模数（硅钠物质的量 比）及二氧化硅溶出率的影响程度均为温度＞物料比（钠硅物质的量比）＞时间。以水玻璃模数为考察指标,其最佳工艺条件为：反应温度为800 ℃、反应时间为1 h、物料比为2,得到水玻璃模数为2.764。以二氧化硅溶出率为考察指标,其最佳工艺条件为：反应温度为800 ℃、反应时间为2.5 h、物料比为2,得到二氧化硅溶出率为87.6%。     

抚顺油页岩热解残渣浸出Al_2O_3、Fe_2O_3实验研究

为有效利用抚顺油页岩热解残渣中较高的硅含量,对残渣进行除杂,浸出其中Al_2O_3、Fe_2O_3等。通过对残渣煅烧活化、酸浸反应来提纯SiO_2,研究了反应中各因素对浸出率的影响并进行正交优化实验。结果表明,对浸出率影响最大的因素是酸浸时间,并得到最优工艺条件为:煅烧温度800℃,煅烧时间180 min,酸浸温度95℃,酸浸时间120 min,硫酸浓度40%,液固比8∶1 mL/g。在此最优工艺条件下,Al_2O_3、Fe_2O_3浸出率分别达到80.71%和85.10%。滤渣通过灰成分分析测定其SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3的含量分别为90.30%,4.05%,1.19%,且经XRD分析发现滤渣中只有石英的衍射峰,其成分以晶态二氧化硅为主。     

探讨正交试验法制备硅酸钠的工艺

利用稻壳灰与NaOH溶液反应制备硅酸钠。通过正交试验法研究NaOH溶液的浓度、液料比(NaOH溶液与稻壳灰的质量比)、反应温度以及反应时间等工艺条件对SiO_2溶出率的影响。正交试验结果分析表明,NaOH溶液的浓度为6mol/L、液料质量比为1∶4、反应时间为180min、反应温度70℃时,所制备的硅酸钠纯度可达8.161 8%。按此实验推断,在NaOH溶液的浓度为5mol/L、液料质量比为1∶4、反应时间为150min、反应温度70℃时,所制备的硅酸钠产量高达23.193 7g。