權(quán)利要求書： 1.一種焚燒含硅灰渣的資源化處理生產(chǎn)無鈉硅溶膠的成套設(shè)備，其特征在于，包括灰渣儲槽、高速剪切活化機(jī)、加溫加壓溶出罐、第一硫酸儲罐、離心機(jī)、離心液槽、離心料罐、單螺桿泵輸送機(jī)、硅溶膠反應(yīng)罐、催化劑儲罐、第二硫酸儲罐、鹽浴循環(huán)加熱設(shè)備、泄料罐、過濾機(jī)、濾渣槽、濾液槽、蒸發(fā)濃縮機(jī)組、冷卻器、計量灌裝機(jī)、硅溶膠產(chǎn)品儲罐；所述灰渣儲槽的出口與所述高速剪切活化機(jī)的入口連接，所述高速剪切活化機(jī)的出口與所述加溫加壓溶出罐的一個入口連接，所述加溫加壓溶出罐的另一個入口與所述第一硫酸儲罐的出口連接；所述加溫加壓溶出罐的出口與所述離心機(jī)的入口連接，所述離心機(jī)的離心液相出口與所述離心液槽的入口連接，所述離心機(jī)的離心固相出口與所述離心料罐的入口連接，所述離心料罐的出口與所述單螺桿泵輸送機(jī)的入口連接；

所述硅溶膠反應(yīng)罐的兩個入口分別與所述催化劑儲罐的出口和所述單螺桿泵輸送機(jī)的出口連接，所述硅溶膠反應(yīng)罐中的加熱盤管的出口和入口分別與所述鹽浴循環(huán)加熱設(shè)備的入口和出口連接；所述硅溶膠反應(yīng)罐的出口與所述泄料罐的入口連接；所述泄料罐的出口與所述過濾機(jī)的入口連接，所述過濾機(jī)的濾渣出口和濾液出口分別與所述濾渣槽的入口、濾液槽的入口連接；

所述濾液槽的出口與所述蒸發(fā)濃縮機(jī)組的入口連接，所述蒸發(fā)濃縮機(jī)組的水出口與所述冷卻器連接，所述蒸發(fā)濃縮機(jī)組的產(chǎn)品出口與所述計量灌裝機(jī)的入口連接，所述計量灌裝機(jī)的出口與所述硅溶膠產(chǎn)品儲罐連接；

所述灰渣儲槽內(nèi)的焚燒含硅灰渣進(jìn)入到所述高速剪切活化機(jī)進(jìn)行處理后進(jìn)入所述加溫加壓溶出罐內(nèi)，與由所述第一硫酸儲罐進(jìn)來的硫酸進(jìn)行活化處理，除去非硅雜質(zhì)成份后得到活化后的焚燒含硅灰渣；活化后的焚燒含硅灰渣通過離心機(jī)進(jìn)行離心分離，離心分離后的離心液相進(jìn)入離心液槽中備用，離心分離后的離心固相進(jìn)入所述離心料罐；

所述離心料罐內(nèi)的離心固相通過所述單螺桿泵輸送機(jī)進(jìn)入所述硅溶膠反應(yīng)罐內(nèi)，與由所述第二硫酸儲罐過來的硫酸和由所述催化劑儲罐過來的催化劑一起在所述硅溶膠反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行硅溶膠反應(yīng)得到粗硅溶膠溶液，所述硅溶膠反應(yīng)罐內(nèi)的熱源來自其內(nèi)的盤管，所述硅溶膠反應(yīng)罐內(nèi)的盤管熱量來自所述鹽浴循環(huán)加熱設(shè)備；其中，催化劑儲罐中的催化劑選自FeO、MnO、CuO；

粗硅溶膠溶液進(jìn)入所述泄料罐內(nèi)，所述泄料罐內(nèi)的粗硅溶膠溶液通過過濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾后的濾渣進(jìn)入所述濾渣槽內(nèi)另行處理，過濾后的濾液進(jìn)入所述濾液槽內(nèi)；所述濾液槽內(nèi)的濾液送入所述蒸發(fā)濃縮機(jī)組進(jìn)行蒸發(fā)濃縮；

蒸發(fā)濃縮后的水進(jìn)行冷卻器冷卻回收，蒸發(fā)濃縮后的硅溶膠產(chǎn)品通過所述計量灌裝機(jī)進(jìn)入所述硅溶膠產(chǎn)品儲罐入庫。

說明書： 一種焚燒含硅灰渣的資源化處理生產(chǎn)無鈉硅溶膠的成套設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及焚燒含硅灰渣資源化處理的固廢(包括危廢)的綜合利用領(lǐng)域，具體為制無鈉硅溶膠領(lǐng)域，特別涉及一種焚燒含硅灰渣的資源化處理生產(chǎn)無鈉硅溶膠的成套設(shè)備。背景技術(shù)[0002] 傳統(tǒng)的焚燒含硅灰渣中不屬于危廢的主要是制水泥、磚、砌塊等建筑材料，屬于危廢的與交聯(lián)劑一起用于固化重金屬，然后用水泥固化后填埋處理，或者還有用玻璃熔融后再填埋處理，屬于無害化處理。還有將其添到水泥中做為配料，添加量不超過15％燒制水泥的。屬于低附加值的處理方法。[0003] 傳統(tǒng)的硅溶膠生產(chǎn)所需原料為硅酸鈉(又稱水玻璃、泡花堿)，采用稀釋后用離子交換樹脂脫大部分鈉后，再濃縮叫堿法，產(chǎn)品為堿性硅溶膠。還有一種方法先稀釋后用硫酸中和硅酸鈉中的鈉形成硫酸鈉，采取溶劑萃取法分出硫酸鈉后再濃縮稱酸法硅溶膠。還有一種方法是將金屬硅用水溶解，用氨中和的方法，雖然無鈉但成本特別高。(化工產(chǎn)品手冊、無機(jī)化工產(chǎn)品P465?P468)[0004] 用焚燒含硅灰渣的固體廢棄物做原料，用硫酸將雜質(zhì)Fe、Al、Ca、Mg、K、Na等用硫酸強(qiáng)制溶出后，再高溫高壓下催化還原法制硅溶膠是無鈉的，具有生產(chǎn)成本低，原料來源廣，固廢又得到處理。由于無鈉提高了產(chǎn)品質(zhì)量，用廢棄物做原料低成本、低售價，拓寬了硅溶膠的應(yīng)用領(lǐng)域。發(fā)明內(nèi)容[0005] 傳統(tǒng)理論認(rèn)為，只有金屬硅和硅酸鈉做原料，才能產(chǎn)生硅溶膠，用硫酸和催化劑同二氧化硅反應(yīng)生產(chǎn)硅溶膠未加報導(dǎo)，“《無機(jī)化學(xué)叢書》第三卷、碳、硅、鍺分族科學(xué)出版社2018.4”。

[0006] 本發(fā)明打破了這一禁區(qū)，是在含硅灰渣經(jīng)焚燒熱活化和用水或常溫空氣輸送過程的冷活化基礎(chǔ)上經(jīng)高速剪切機(jī)械力化學(xué)活化，進(jìn)一步松動硅同其它成分的結(jié)合鍵再用硫酸進(jìn)行前處理除去其它雜質(zhì)Fe、Ae、Ca、Mg、K、Na后的純凈二氧化硅同硫酸進(jìn)行高溫高壓催化還原反應(yīng)；其中硫酸在水中解離的二個氫離子攻擊二氧化硅中的氧原子形成一分子水，不可逆。硫酸根在催化劑作用下還原成硫離子，同硅反應(yīng)形成二硫化硅和二硫化硅、二氧化硅混和類型的硅溶膠。[0007] 化學(xué)反應(yīng)式如下：單一類型[0008] H2SO4→2H++SO4＝SO42?+2M→S2?+2M+·O2[0009] SiO2+4H++S2?→2H2O+SiS2[0010] 也有部分反應(yīng)形成SiO2、SiS2混合的硅溶膠[0011][0012] SiO2+4H++2S2?→2H2O+SiS2·SiO2[0013] M+為亞態(tài)的金屬氧化物催化劑如低價亞態(tài)的FeO、MnO、CuO等。[0014] 本發(fā)明為原始創(chuàng)新理論性原理性創(chuàng)新、技術(shù)工藝創(chuàng)新。[0015] 本發(fā)明是為了解決下述技術(shù)問題：[0016] 1、解決焚燒含硅灰渣的傳統(tǒng)水泥、建材利用的低附加值問題，實(shí)現(xiàn)高值化利用。[0017] 2、解決硅溶膠傳統(tǒng)方法用硅酸鈉為原料生產(chǎn)含鈉硅溶膠，質(zhì)量比無鈉硅溶膠差，且生產(chǎn)過程復(fù)雜、成本高、產(chǎn)量低、售價高，限制了它的應(yīng)用范圍。[0018] 3、傳統(tǒng)無鈉硅溶膠用金屬硅做原料，用氨中和，但成本特別高，只能用于特殊場合，限制了它的應(yīng)用范圍。[0019] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：[0020] 一種焚燒含硅灰渣的資源化處理生產(chǎn)無鈉硅溶膠的成套設(shè)備，包括灰渣儲槽、高速剪切活化機(jī)、加溫加壓溶出罐、第一硫酸儲罐、離心機(jī)、離心液槽、離心料罐、單螺桿泵輸送機(jī)、硅溶膠反應(yīng)罐、催化劑儲罐、第二硫酸儲罐、鹽浴循環(huán)加熱設(shè)備、泄料罐、過濾機(jī)、濾渣槽、濾液槽、蒸發(fā)濃縮機(jī)組、冷卻器、計量灌裝機(jī)、硅溶膠產(chǎn)品儲罐；所述灰渣儲槽的出口與所述高速剪切活化機(jī)的入口連接，所述高速剪切活化機(jī)的出口與所述加溫加壓溶出罐的一個入口連接，所述加溫加壓溶出罐的另一個入口與所述第一硫酸儲罐的出口連接；所述加溫加壓溶出罐的出口與所述離心機(jī)的入口連接，所述離心機(jī)的離心液相出口與所述離心液槽的入口連接，所述離心機(jī)的離心固相出口與所述離心料槽的入口連接，所述離心料槽的出口與所述單螺桿泵輸送機(jī)的入口連接；[0021] 所述硅溶膠反應(yīng)罐的兩個入口分別與所述催化劑儲罐的出口和所述單螺桿泵輸送機(jī)的出口連接，所述硅溶膠反應(yīng)罐中的加熱盤管的出口和入口分別與所述鹽浴循環(huán)加熱設(shè)備的入口和出口連接；所述硅溶膠反應(yīng)罐的出口與所述泄料罐的入口連接；所述泄料罐的出口與所述過濾機(jī)的入口連接，所述過濾機(jī)的濾渣出口和濾液出口分別與所述濾渣槽的入口、濾液槽的入口連接；[0022] 所述濾液槽的出口與所述蒸發(fā)濃縮機(jī)組的入口連接，所述蒸發(fā)濃縮機(jī)組的水出口與所述冷卻器連接，所述蒸發(fā)濃縮機(jī)組的產(chǎn)品出口與所述計量灌裝機(jī)的入口連接，所述計量灌裝機(jī)的出口與所述硅溶膠產(chǎn)品儲罐連接；[0023] 所述灰渣儲槽內(nèi)的焚燒含硅灰渣進(jìn)入到所述高速剪切活化機(jī)進(jìn)行處理后進(jìn)入所述加溫加壓溶出罐內(nèi)，與由所述第一硫酸儲罐進(jìn)來的硫酸進(jìn)行活化處理，除去非硅雜質(zhì)成份后得到活化后的焚燒含硅灰渣；活化后的焚燒含硅灰渣通過離心機(jī)進(jìn)行離心分離，離心分離后的離心液相進(jìn)入離心液槽中備用，離心分離后的離心固相進(jìn)入所述離心液槽；[0024] 所述離心液槽內(nèi)的離心固相通過所述單螺桿泵輸送機(jī)進(jìn)入所述硅溶膠反應(yīng)罐內(nèi)，與由所述第二硫酸儲罐過來的硫酸和由所述催化劑儲罐過來的催化劑一起在所述硅溶膠反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行硅溶膠反應(yīng)得到粗硅溶膠溶液，所述硅溶膠反應(yīng)罐內(nèi)的熱源來自其內(nèi)的盤管，所述硅溶膠反應(yīng)罐內(nèi)的盤管熱量來自所述鹽浴循環(huán)加熱設(shè)備；[0025] 粗硅溶膠溶液進(jìn)入所述泄料罐內(nèi)，所述泄料罐內(nèi)的粗硅溶膠溶液通過過濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾后的濾渣進(jìn)入所述濾渣槽內(nèi)另行處理，過濾后的濾液進(jìn)入所述濾液槽內(nèi)；所述濾液槽內(nèi)的濾液送入所述蒸發(fā)濃縮機(jī)組進(jìn)行蒸發(fā)濃縮；蒸發(fā)濃縮后的水進(jìn)行冷卻器冷卻回收，蒸發(fā)濃縮后的硅溶膠產(chǎn)品通過所述計量罐裝機(jī)進(jìn)入所述硅溶膠產(chǎn)品儲罐入庫。[0026] 本發(fā)明的創(chuàng)新方法生產(chǎn)的無鈉硅溶膠同傳統(tǒng)方法比較具有如下優(yōu)越性：[0027] 1、本發(fā)明創(chuàng)新方法所用原料就是焚燒含硅灰渣和硫酸及還原催化劑；氧化亞鐵、氧化亞錳和氧化亞銅等之一種或二種，要比傳統(tǒng)方法所用原料陰陽離子交換樹脂和硅酸鈉(水玻璃)要便宜。硫酸全消耗成為硅溶膠組成部分，增加了產(chǎn)品產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。[0028] 2、本發(fā)明創(chuàng)新方法不用傳統(tǒng)方法的先大比例稀釋，用離交樹脂或硫酸脫鈉后再大比例濃縮。只用一定濃度的硫酸先低溫低壓預(yù)處理溶出雜質(zhì)，然后高溫高壓催化還原反應(yīng)，在濃縮脫水的比例不大。能源消耗的差別也不太大。本發(fā)明能源消耗略高于傳統(tǒng)方法，但綜合成本是低的。[0029] 3、本發(fā)明的產(chǎn)品為無鈉硅溶膠，解決用傳統(tǒng)金屬硅做原料生產(chǎn)無鈉硅溶膠的生產(chǎn)成本極高的問題。傳統(tǒng)無鈉硅溶膠用工業(yè)金屬硅做主要原料，噸價格超過萬元，成本太高，只能應(yīng)用于電子行業(yè)的特殊場合做為粘合劑，而且用量不大，嚴(yán)重影響了它的應(yīng)用范圍。[0030] 4、低成本的無鈉硅溶膠解決了高成本無鈉硅溶膠應(yīng)用面很小的問題，可廣泛應(yīng)用在防腐材料、防水材料，利用廢石塊和粉料搞人造石材、優(yōu)良的粘合劑，農(nóng)業(yè)上用做用途廣泛的水溶性硅肥，可增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)，減輕病蟲害的危害，減少化學(xué)農(nóng)藥的施用。附圖說明[0031] 圖1為一種利用焚燒含硅灰渣資源化處理生產(chǎn)無鈉硅溶膠的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。[0032] 圖2為一種利用焚燒含硅灰渣資源化處理生產(chǎn)無鈉硅溶膠的設(shè)備工藝流程圖。具體實(shí)施方式[0033] 結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步的描述。[0034] 參見圖1，圖中所示的一種焚燒含硅灰渣的資源化處理生產(chǎn)無鈉硅溶膠的成套設(shè)備，包括灰渣儲槽1、高速剪切活化機(jī)2、加溫加壓溶出罐3、第一硫酸儲罐4、離心機(jī)5、離心液槽6、離心料罐7、單螺桿泵輸送機(jī)8、硅溶膠反應(yīng)罐9、催化劑儲罐10、第二硫酸儲罐11、鹽浴循環(huán)加熱設(shè)備12、泄料罐13、過濾機(jī)14、濾渣槽15、濾液槽16、蒸發(fā)濃縮機(jī)組17、冷卻器18、計量灌裝機(jī)19、硅溶膠產(chǎn)品儲罐20。[0035] 灰渣儲槽1的出口與高速剪切活化機(jī)2的入口連接，高速剪切活化機(jī)2的出口與加溫加壓溶出罐3的一個入口連接，加溫加壓溶出罐3的另一個入口與第一硫酸儲罐4的出口連接；加溫加壓溶出罐3的出口與離心機(jī)5的入口連接，離心機(jī)5的離心液相出口與離心液槽6的入口連接，離心機(jī)5的離心固相出口與離心料槽7的入口連接，離心料槽7的出口與單螺桿泵輸送機(jī)8的入口連接；

[0036] 硅溶膠反應(yīng)罐9的兩個入口分別與催化劑儲罐10的出口和單螺桿泵輸送機(jī)8的出口連接，硅溶膠反應(yīng)罐9中的加熱盤管的出口和入口分別與鹽浴循環(huán)加熱設(shè)備12的入口和出口連接；硅溶膠反應(yīng)罐9的出口與泄料罐13的入口連接；泄料罐13的出口與過濾機(jī)14的入口連接，過濾機(jī)14的濾渣出口和濾液出口分別與濾渣槽15的入口、濾液槽16的入口連接；[0037] 濾液槽16的出口與蒸發(fā)濃縮機(jī)組17的入口連接，蒸發(fā)濃縮機(jī)組17的水出口與冷卻器18連接，蒸發(fā)濃縮機(jī)組17的產(chǎn)品出口與計量灌裝機(jī)19的入口連接，計量灌裝機(jī)19的出口與硅溶膠產(chǎn)品儲罐20連接。[0038] 本發(fā)明將灰渣儲槽1內(nèi)焚燒含硅灰渣先送入高速剪切活化機(jī)2進(jìn)行高速剪切活化處理，高速剪切活化機(jī)2的轉(zhuǎn)數(shù)為5000轉(zhuǎn)/分。[0039] 然后經(jīng)過高速剪切活化機(jī)2處理后的焚燒含硅灰渣送入加溫加壓溶出罐3內(nèi)，接著將第一硫酸儲罐4內(nèi)的硫酸加入加溫加壓溶出罐3進(jìn)行加溫加壓溶出鐵、鋁、鈣、鎂、鉀、鈉和其它微量金屬雜質(zhì)成分后，送入離心機(jī)5進(jìn)行離心分離。[0040] 經(jīng)過離心機(jī)5離心分離的離心液相雜質(zhì)送入離心液槽6另行處理。經(jīng)過離心機(jī)5離心分離的離心固相為活化后的焚燒含硅灰渣，送入離心料罐7內(nèi)[0041] 加溫加壓溶出罐3內(nèi)加溫加壓溶出用硫酸的質(zhì)量百分比濃度為20％，固液比為1∶3壓力控制在0.5Mpa，溶出時間為3h。[0042] 離心料罐7內(nèi)的活化后的焚燒含硅灰渣通過單螺桿泵輸送機(jī)8送入硅溶膠翻印罐9內(nèi)，與由第二硫酸儲罐11送過來的硫酸和由催化劑儲罐10送過來的催化劑一起進(jìn)行硅溶膠反應(yīng)。硅溶膠反應(yīng)中的催化劑加量為活化后的焚燒含硅灰渣的二氧化硅干基的2‰，加硫酸的質(zhì)量百分比濃度為30％，加量為活化后的焚燒含硅灰渣的二氧化硅干基重量的3倍，用鹽浴循環(huán)加熱、間接加熱的溫度控制在350℃，硅溶膠反應(yīng)溫度控制在250℃，壓力控制在2.5Mpa，溶出時間為2h。硅溶膠反應(yīng)罐9內(nèi)的熱源來自鹽浴循環(huán)加熱設(shè)備12。

[0043] 反應(yīng)完成后的粗硅溶膠溶液送入泄料罐13內(nèi)，然后經(jīng)過過濾機(jī)14進(jìn)行過濾，過濾機(jī)14的過濾介質(zhì)為聚偏二氟乙烯纖維，過濾速度為5m/h。過濾周期為15h，反沖洗水量為3 3

1m /m·min。過濾后，濾渣雜質(zhì)送入濾渣槽15內(nèi)另行處理。濾液即硅溶膠溶液送入濾液槽

16，然后送入蒸發(fā)濃縮機(jī)組17進(jìn)行真空蒸發(fā)濃縮，濃縮后的硅溶膠濃度為30％，同其它指標(biāo)即完全符合化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《HG/T2521?2008酸性工業(yè)硅溶膠標(biāo)準(zhǔn)?！贰饪s后的硅溶膠濃度經(jīng)過計量灌裝機(jī)19計量后送入硅溶膠產(chǎn)品儲罐20中，真空蒸發(fā)濃縮后的水送入冷卻器18冷卻回收。

[0044] 以上實(shí)施例用于進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，實(shí)施例中的條件可以根據(jù)具體條件做進(jìn)一步調(diào)整，在本發(fā)明的構(gòu)思前提下對本發(fā)明的方法簡單改進(jìn)都屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。