专利名称：一种利用稻壳制取高纯二氧化硅工艺方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物质提取方法，尤其是指一种从稻壳中提取高纯非晶质二氧化硅的方法，同时涉及到一种从稻壳中提取高纯非晶质二氧化硅的装置，主要用于稻壳制作硅基陶瓷材料的化学预处理工艺中。
背景技术：
二氧化硅富含在许多自然资源中，几乎没有以高纯无定形形态存在。在自然资源的无机物中所发现的二氧化硅是典型的晶体形态，并且含有无机杂质，这种晶质状的二氧化硅的作用并不大。相反地，生物质中所含的二氧化硅是无定形结构形态，这种非晶质状的二氧化硅的作用可就大了，特别是在制作特种陶瓷刀片等尖端科技中，都用到高纯非晶质状的二氧化硅作为硅基陶瓷的前驱物。但现有生物质中所含的二氧化硅都含包括各种碳氢化合物等有机杂质和微量无机杂质，所以必须进行提纯处理。众所周知，稻壳具有相当高含量的无机物成分，接近干稻壳的20wt％，其中94wt％是二氧化硅，其余6wt％包括K2O，CaO，MgO，MnO，Al2O3，P2O5，含量依次递减，它们因改变从稻壳中提取的二氧化硅的性能而称为杂质。主要干基有机化合物是纤维素和半纤维素50wt％，木质素26wt％，其余4wt％为其它有机物如油脂、蛋白质等。有机物和无机物成分取决于如下几个因素气候、土壤和品种。从稻壳和稻杆中提取的无定形和白色的二氧化硅具有很高的比表面积，稻杆(包括叶)的组分是二氧化硅13.1，纤维素37.4，半纤维素44.9和木质素4.9，稻杆与稻壳的重量比接近3.6，全世界年产稻3亿吨，表明从稻壳和稻杆中的潜在二氧化硅生产量达4千万吨。现在人们一直在探讨如何从稻壳中提出高纯的非晶质状的二氧化硅。实质上稻壳和其它生物质一样，主要由纤维素、半纤维素和木质素三种主要组成分以及一些可溶性极性或弱极性溶剂的提取物组成的。从生物质热裂解反应机理分析，生物质的三种主要组成物常常被假设独立地进行热分解，半纤维素主要在225～350℃分解，纤维素主要在325～375℃分解，木质素在250～500℃分解。纤维素和半纤维素主要产生挥发性物质，而木质素主要分解成炭。
生物质的热裂解过程分为三个阶段(1)脱水 生物质物料中的水分子受热后首先蒸发汽化；(2)挥发物质的分解析出 物料在缺氧条件下受热分解，随着温度升高，物料中的各种物质相应析出。物料虽然达到着火点，但由于缺氧而不燃烧，不能出现气相火焰；(3)炭化 随着深层挥发物质向外层的扩散，最终形成生物质炭。
因此，生物质中的有机物去除最可靠的方法即是热裂解(包括干馏、炭化和燃烧)。
稻壳中的碱金属元素最大可能分散于有机基质如碳氢化合物中，或与木质素或其它有机化合物弱结合。在干稻壳中，这些碱金属杂质元素并不与二氧化硅混合或结合。
稻壳中的二氧化硅并不与酸(除HF外)起化学反应，而杂质元素如钠、钙、镁、钾、锰、铁等却与酸起化学反应，因此，由稻壳为原料制备高纯二氧硅的工艺流程中，酸洗是必不可少的单元工艺过程。
稻壳中的二氧化硅在高温下(如高于650℃)会与碱金属氧化物起化学反应生成熔融态的硅酸盐，在更高的反应烧结温度(如高于1100℃)，无定形二氧化硅会变成晶态二氧化硅，而失去进一步反应烧结碳化硅、氮化硅陶瓷颗粒与晶须或四氯化硅的反应活性。
由上述分析即可看出，用稻壳为原料制备高纯活性炭、高纯二氧化硅及硅基陶瓷材料与有机硅化合物，酸洗与控温干馏炭化和控温燃烧技术集成是最佳技术方案。
用稻壳为原料制备高纯活性炭、高纯二氧化硅及硅基陶瓷材料与有机硅化合物，已有许多专利文献记裁。
Ramsey，Jr，et aL. USP 4,248,844(February 3，1981)描述了稻壳制备碳化硅晶须的工艺流程，SiC晶须是通过分选大量的以稻壳为原料经两部分工艺而形成的材料，首先在无氧气氛下碳化，把另一部分稻壳在空气气氛中烧成灰，将碳化后的碳化残渣与无定形的二氧化硅SiO2在惰性气氛中加热得到SiC晶须。没有提到原料的酸洗和炭化温度与燃烧温度的控制。
Shipley USP 6,406,678(June 18，2002)描述了稻壳制备高纯超细二氧化硅的工艺流程，从含无定形二氧化硅的生物质材料，尤其是稻壳，生产高纯无定形二氧化硅的工艺过程是首先采用氧化剂打断生物质中的长链有机化合物，然而热氧化去除有机化合物，氧化剂处理工艺前可采用粉碎、筛分、表面活性剂洗涤、漂洗和浸泡于水中以加速和强化氧化剂的渗透，热二氧化硅氧化去除挥发性杂质后剩余的二氧化硅用纯水冲洗、酸洗以去除痕量杂质，最后得到高纯超细白色的二氧化硅。虽然提到酸洗，但酸洗为该方法的前置工艺，而且未考虑燃烧温度的控制。
欧阳东暨南大学中国专利(申请号200410026459.5)描述了一种稻壳焚烧装置，一种稻壳焚烧装置及其产出的纳米结构SiO2稻壳灰，本焚烧装置包括一个焚烧容器，容器底板上分布有许多小孔，容器内分布有热交换水管，通过调节热交换水管的分布密度来控制稻壳内的焚烧温度在600℃以下，能确保生产出来的稻壳灰为纳米结构SiO2稻壳灰，而且利用了焚烧过程所产生的热能，同时也解决了稻壳堆积体积受限制的问题。虽然提到焚烧温度控制，未涉及酸洗。
王子忱等吉林大学中国专利(申请号03133335.4)描述了一种从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法，它包括如下步骤先制备浓度为1～20wt％的无机酸处理剂，按2～50∶1的重量比在处理剂中加入稻壳，煮沸0.5～3h，经水洗、干燥，再将稻壳于600～900℃环境下燃烧15～180分钟，燃烧产物经粉碎后得到粒径为30～80nm、纯度为98～99％的纳米二氧化硅，所用的处理剂为盐酸或硫酸。稻壳的燃烧热回收，用于处理稻壳的干燥等用热或其它用热如采暖、浴池等。它是先酸洗，后燃烧，不能回收木醋等化学品，酸用量很大。
赵志祥专利(申请)号(94111512.7)描述了用谷壳生产炭黑的方法，先去除谷壳中的瘪谷、泥土，然后用无机酸溶液处理谷壳并搅动以去除谷壳中的金属杂质或生物配体，接着用处理过的水清洗掉谷壳表面的氢离子、金属杂质或生物配体，最后加热燃烧谷壳即可获得白炭黑。虽提到原料酸洗，未涉及控温燃烧，不能回收木醋等化学品，酸用量很大。
杨先和交通部公路科学研究所申请(专利)号92100466.4从稻壳内提取高纯度二氧化硅的方法将稻壳或稻壳灰置于密封罐内，然后分别加入浓硝酸和浓度为30％的双氧水，拧紧密封罐盖，于150℃下保温3小时；自然冷却至室温，打开密封罐盖，用去离子水洗至中性，即可得到纯度为99.99％以上的二氧化硅。
Jair C.C.Freitas，Jean S.Moreira，Francisco G.Emmerich，Tito J.Bonagamba(Development ofSi/C/N/O ceramics from pyrolyzed and heat-treated rice hulls)介绍稻壳制硅基陶瓷工艺，由分散于富炭基质中的硅化合物(SiO2，Si2N2O，Si3N4和SiC)制成硅基陶瓷是通过稻壳热裂解和1450～1700℃高温反应烧结热处理生产的。产品种类不同，高温反应烧结气体氛围(N2or Ar)和加热速率不同。结果证明采用稻壳作为陶瓷材料制备的前驱体与含炭物质占主导结构中的硅化合物结合制陶瓷材料的可行性。没有提到原料的酸洗和炭化温度与燃烧温度的控制。
EGAMI KO JP 11-050060(CARBONIZATION APPARATUS FOR RICE HULL 23.02.1999)描述了一种稻壳炭化装置，在燃烧室中有燃烧器和许多加热管，加热管之间有一定的空隙并穿过加热室的顶板与底板。稻壳通过燃烧室和燃烧器顶板上的漏斗加入，燃烧室用燃烧器加热到高温。当加热管从外部加热时，加热管中的稻壳被加热和炭化，当加热管底部的节气阀打开时，炭化稻壳掉入贮料室。加热管中产生的未燃气体通过烟道管送入加热室，烟道管上必须装有冷凝器，以便收集黑液。没有提到原料的酸洗和炭化温度的控制。
NAGASAKI HIROMI JP 2001-335782(CARBONIZATION APPARATUS 04.12.2001)描述了一种稻壳炭化装置，能完全燃烧烟尘的炭化装置由以下工艺组成反应釜装满待处理的物料，当点燃反应釜底部的待处理的物料时，鼓风管顶部的风管打开，鼓风机鼓风，鼓风管间歇地提升到反应釜顶部，把风送到反应釜的整个炉膛从而炭化稻壳，黑液收集箱和烟尘燃烧炉用于处理炭化过程产生的烟尘。碳化釜内部装备了点火热源，通风导管可在反应室上下移动，该发明是在连续炭化谷壳或木材屑过程中短时鼓风的炭化装置，并在装置后面连续地收集烟道气中含有焦油和醋的黑液以及热处理含燃烧气的烟道气。没有提到原料的酸洗和炭化温度的控制。
WADAICHIRO JP09-255964(PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING HIGHLYACTIVE RICE HULL ASH 30.09.1997)描述了高活性稻壳灰的生产方法，点燃燃烧室内稻壳堆的顶层，导烟和炭化稻壳按从顶部至底部方向，出炭化的灰从底部到顶部，在稻壳底层鼓入含燃烧废气和空气的混合燃气。没有提到原料的酸洗和炭化温度的控制。
VINOGRADOVVV；etc.RU2163708描述了稻壳生产二氧化硅的装置，它包括加热室、炉门、燃烧罐、顶盖、轴、混合叶片、碾滚、控制杆。轴由电机驱动，稻壳从给料室装入，炉膛温度加热至300～500℃，稻壳燃烧至黑烟排尽为止。燃烧的稻壳含氧化铁不超过0.05％，炭黑5～7％。
U.S.Pat.No.3,125,043中Gravel描述了一个工艺一床稻壳在高温空气中向上流动(大约500℃～800℃)，产生的灰由无定形二氧化硅组成，但仍含2-10％杂质，对许多应用来说所含杂质太多。
美国专利文献记载了采用纳米级二氧化硅(气相法生产，粒度为15～30nm)和碳在高温下烧结反应生成碳化硅晶须，晶须生成率可达50％(一般晶须生成率最高为35％)；中国和美国专利分别报道了用稻壳可以生产出高纯超细二氧化硅，粒度为30～80nm，纯度为99.5％以上。
以上相关专利技术及研究都说明了一个问题，由稻壳经适当的工艺(主要是热裂解和酸洗)可生产高附加值的活性炭、二氧化硅及硅基陶瓷材料，但现有的技术文献中都没有对工艺流程进行系统优化研究，尤其是如何采用绿色化学预处理工艺缺乏研究，而且大多含酸处理工艺都是先酸处理后焙烧，这样的酸处理量很大，稻壳先酸洗再焙烧，酸的用量很大，而且强酸对有机物如纤维素、半纤维素和木质素有腐蚀作用，焙烧时如采用二段燃烧(即先缺氧炭化，再富氧燃烧)，化学品与能源回收率均很少，所以污染也大，不利于工业化应用。
发明内容
本发明的目的之一是根据高纯超细硅基陶瓷材料的质量要求，提供一种以稻壳为原料制备高纯二氧化硅工艺方法的化学预处理工艺方法。
本发明的目的之二是提供一种上述工艺方法的以稻壳为原料制备高纯二氧化硅工艺方法的化学预处理装置。
根据本发明的目的所提出的技术实施方案是采用常规焙烧和酸洗相结合的方法提取稻壳中的二氧化硅，其特点在于本发明的工艺是先将稻壳先筛分除去泥砂、尘土，然后干燥稻壳，再控温干馏炭化获得炭化稻壳以及回收化学品与稻壳煤气，控温干馏炭化的控温温度为400-500℃，以保持稻壳中二氧化硅的活性状态不改变。再将炭化稻壳酸洗去除炭化稻壳中碱金属杂质元素，酸洗炭化稻壳所用的酸为盐酸或柠檬酸与乙酸，用微滤膜处理的自来水酸洗炭化稻壳至洗涤液pH值＝5.5-6.2，酸洗时所产生的含酸废水采用离子交换和膜法回收的膜集成技术进行处理，同时控温干馏炭化和控温燃烧所产生的热水用于酸洗、水洗热源。再干燥水洗酸处理后的炭化稻壳即可制得氮化硅、碳化硅颗粒与晶须含炭原料；再将干燥的水洗酸处理后的炭化稻壳进行控温燃烧便得到无定形二氧化硅作为氮化硅、碳化硅晶须用含硅原料，控温燃烧的控温温度为500-600℃，以保持稻壳中二氧化硅的活性状态不改变。也可在稻壳炭化酸洗去除炭化稻壳中碱金属杂质元素后，直接用纯水洗涤控温燃烧酸洗炭化稻壳得到高纯超细白炭黑产品。
在该工艺中所用工艺装置包括干燥装置、控温干馏或炭化装置、酸洗装置和控温燃烧装置，其特点在于是控温干馏或炭化装置是一种薄床控温干馏方法的装置，而控温燃烧装置是一种环形燃烧炉，酸洗装置为一种用微滤膜处理的洗涤装置。而且所述的控温干馏或炭化装置中还有回收稻壳干馏炭化产生的化学品和稻壳煤气的回收装置；所述的控温燃烧装置为内外水循环冷却控温燃烧装置。
采用本发明方法，将稻壳先干燥、控温干馏炭化、然后酸洗，工艺流程中最大限度保证了化学品与能源回收，炭化后的稻壳重量只有原料稻壳的40％，炭化稻壳破碎后的堆密度是原料稻壳的1.3～2倍，炭化稻壳酸洗用酸量及含酸废水产生量只有原料酸洗时的1/3～1/4，而且稻壳经炭化产生多孔组织，有利于酸的浸润和生物质燃烧，炭化稻壳燃烬时间比原料稻壳短得多，燃烬后含炭量大大减少，提高了产品的纯度。
附图及说明
图1所示为该发明工艺流程(图中虚线部分为本发明化学预处理工艺)；图2所示为控温干馏炭化装置原理示意图；图3所示为控温干馏炭化装置加热管布局的一个实施例；图4所示为控温干馏炭化装置加热管布局的另一个实施例；图5所示为控温酸洗炭化稻壳燃烧装置原理示意图。
图中1、稻壳；2、燃烧室；3、燃烧尾气排气管；4、测温热电偶；5、列加热管；6、燃烧喷嘴；7、炭化稻壳贮料室；8、多孔壁面内圆柱体；9、加热管底风门；10、干馏烟气排气管；11、冷凝器；12、黑液收集室；13、冷凝黑液排液阀；14、稻壳贮料辐射热干燥仓；15、稻壳入料管；16、稻壳入料管口闸门；17、稻壳贮料辐射热干燥仓上部圆锥体；18、稻壳贮料辐射热干燥仓下部天方地圆锥体；19、贮料仓出料口部分；20、给料调节阀门；21、安全压力阀；22、干燥湿热(烟)气经排气管；31、燃烧炉本体；32、顶部圆锥形的多孔圆柱体；33、矩形断面冷却外水套；34、燃烧室；35、矩形断面或圆形断面冷却内水套；36、排料口；37、空气入口管；38、烟气排出管；39、出水口；40测温热电偶；41、进入口；42、进水口；43、出水口44、炭化稻壳料贮料辐射热干燥仓。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明作进一步的描述，附图1为本发明的工艺原理示意图。从附图中可以看出，本发明是一种稻壳提取二氧化硅的化学工艺方法及其装置，其工艺路线是采用常规焙烧和酸洗相结合的方法提取稻壳中的二氧化硅，其特点在于本发明的工艺是先将稻壳先筛分除去泥砂、尘土，然后干燥稻壳，再控温干馏炭化获得炭化稻壳以及回收化学品与稻壳煤气，控温干馏炭化的控温温度为400-500℃，以保持稻壳中二氧化硅的活性状态不改变。再将炭化稻壳酸洗去除炭化稻壳中碱金属杂质元素，酸洗炭化稻壳所用的酸为盐酸或柠檬酸与乙酸，用微滤膜处理的自来水酸洗炭化稻壳至洗涤液pH值＝5.5-6.2，酸洗时所产生的含酸废水采用离子交换和膜法回收的膜集成技术进行处理，同时控温干馏炭化和控温燃烧所产生的热水用于酸洗、水洗热源。再干燥水洗酸处理后的炭化稻壳即可制得氮化硅、碳化硅颗粒与晶须含炭原料；再将干燥的水洗酸处理后的炭化稻壳进行控温燃烧便得到无定形二氧化硅作为氮化硅、碳化硅晶须用含硅原料，控温燃烧的控温温度为500-600℃，以保持稻壳中二氧化硅的活性状态不改变。也可在稻壳炭化酸洗去除炭化稻壳中碱金属杂质元素后，直接用纯水洗涤控温燃烧后的酸洗炭化稻壳得到高纯超细白炭黑产品。
实施例一一种利用稻壳制取高纯二氧化硅工艺方法，其工艺步骤为1、将稻壳先筛分除去泥砂、尘土；2、将筛分后的稻壳置于干燥炉内干燥；3、再将干燥后的稻壳送入控温干馏炭化装置中进行控温干馏炭化获得炭化稻壳，以及回收化学品与稻壳煤气，控温干馏炭化的稻壳置于控温温度为400℃，以保持稻壳中二氧化硅的活性状态不改变，同时控温干馏炭化所产生的热水用于酸洗、水洗热源；4、再将炭化稻壳置于酸洗装置内去除炭化稻壳中碱金属杂质元素，酸洗炭化稻壳所用的酸为5％的盐酸，用微滤膜处理的自来水酸洗炭化稻壳至洗涤液pH值＝5.5，酸洗时所产生的含酸废水采用离子交换和膜法回收的膜集成技术进行处理；5、再干燥水洗酸处理后的炭化稻壳即可制得氮化硅、碳化硅颗粒与晶须含炭原料；6、再将干燥的水洗酸处理后的炭化稻壳进行控温燃烧便得到无定形二氧化硅作为氮化硅、碳化硅晶须用含硅原料，控温燃烧的控温温度为500℃，以保持稻壳中二氧化硅的活性状态不改变。
实施例二一种利用稻壳制取高纯二氧化硅工艺方法，其工艺步骤与实施例一一样，只是控温干馏炭化的稻壳置于控温温度为450℃，控温燃烧的控温温度为550℃，酸洗炭化稻壳所用的酸为15％的柠檬酸。
实施例三一种利用稻壳制取高纯二氧化硅工艺方法，其工艺步骤与实施例一一样只是控温干馏炭化的稻壳置于控温温度为490℃，控温燃烧的控温温度为600℃，酸洗炭化稻壳所用的酸为15％的乙酸，且在实施实施例一的步骤5以后，再进行控温燃烧，用纯水洗涤得到高纯超细白炭黑产品。
其实施本发明工艺的装置包括稻壳筛分、干燥、控温干馏炭化、炭化稻壳酸洗与水洗、控温燃烧、烟气冷凝、膜法制水及离子交换+膜法废酸回收等单元操作装置，其中控温干馏炭化装置+炭化稻壳酸洗和酸洗炭化稻壳焙烧装置是本发明解决的关键技术问题。附图2-5给出了实施本发明工艺的控温干馏炭化装置和控温燃烧装置的一个实施例。从附图中可以看出本发明的控温干馏炭化装置为薄床控温干馏装置，包括燃烧室2内布多列加热管5作炭化室，测温热电偶4，加热管用钢或陶瓷制造，加热管是同心圆柱体，内外圆柱体之环形空隙为炭化室，内圆柱体8是多孔壁面，加热管底风门9可调，燃烧喷嘴6为辅助燃气喷嘴，分四角对称分布，干馏产生的烟气经排气管10和安装在排气管10上的冷凝器11、黑液收集室12进入燃烧室2，冷凝黑液由排液阀13定期排放收集，稻壳经贮料辐射热干燥仓14进入炭化加热管5的上部，贮料辐射热干燥仓14上设安全压力阀21，干燥产生的湿热(烟)气经排气管22进入冷凝器11，燃烧室上部布冷却水管，实行燃烧温度控制。加热管5可采用两种分布方式，可以呈方形等分布置，也可以呈井字型布置，分布原则是每个受热管的热力场相似。
而炭化稻壳控温燃烧装置为环形燃烧炉，包括燃烧炉本体31、顶部圆锥形的多孔圆柱体32、矩形断面冷却外水套33、燃烧室34、矩形断面或圆形断面冷却内水套35、排料口36、空气入口管37、烟气排出管38、冷却外水套33进入口41和出水口39、测温热电偶40、冷却内水套35进水口42和出水口43、炭化稻壳料经贮料辐射热干燥仓44进入燃烧室34的上部，贮料辐射热干燥仓44上设安全压力阀21干燥排出的湿热气经烟气排出管22进入烟囱。内外水冷管采用圆形或矩形断面的螺旋结构形式，在于弯曲管道中的迪恩涡二次流能强化传质效果。
权利要求
1.一种利用稻壳制取高纯二氧化硅工艺方法，采用常规焙烧和酸洗相结合的方法提取稻壳中的二氧化硅，其特征在于所述的工艺方法是将稻壳先进行控温干馏炭化后再进行酸处理，先将干燥的稻壳采用薄床控温干馏法炭化去除稻壳有机物质获得炭化稻壳，然后再用酸洗去除炭化稻壳中碱金属杂质元素，再干燥水洗酸处理的炭化稻壳制得氮化硅、碳化硅颗粒与晶须含炭原料，再通过控温燃烧干燥的水洗酸处理的炭化稻壳来制取高纯非晶质状的二氧化硅。
2.一种如权利要求1所述的一种利用稻壳制取高纯二氧化硅的工艺方法，其特征在于所述的工艺方法是稻壳在炭化酸洗去除炭化稻壳中碱金属杂质元素后，直接用用纯水洗涤控温燃烧后的酸洗炭化稻壳，得到高纯超细白炭黑产品。
3.一种如权利要求1或2所述的一种利用稻壳制取高纯二氧化硅的工艺方法，其特征在于所述的控温干馏炭化的控温温度为400℃-500℃，以保持稻壳中二氧化硅的活性状态不改变。
4.一种如权利要求1或2所述的一种利用稻壳制取高纯二氧化硅的工艺方法，其特征在于所述的酸洗炭化稻壳所用的酸为盐酸或柠檬酸与乙酸，酸洗时是用清水将炭化稻壳漂洗至洗涤液pH值＝5.5-6.2。
5.一种如权利要求1所述的一种利用稻壳制取高纯二氧化硅的工艺方法，其特征在于所述的控温燃烧的控温温度为500℃-600℃，以保持稻壳中二氧化硅的活性状态不改变。
6.一种如权利要求1或2所述的一种利用稻壳制取高纯二氧化硅的工艺方法，其特征在于酸洗时所产生的含酸废水采用离子交换和膜法回收的膜集成技术进行处理，同时控温干馏炭化和控温燃烧所产生的热水用于酸洗、水洗热源。
7.一种如权利要求1所述的一种利用稻壳制取高纯二氧化硅的工艺方法的装置，包括干燥装置、控温干馏或炭化装置、酸洗装置和控温燃烧装置，其特征在于控温干馏或炭化装置是一种薄床控温干馏方法的装置，而控温燃烧装置是一种环形燃烧炉，酸洗装置为一种用微滤膜处理的洗涤装置。
8.一种如权利要求7所述的一种利用稻壳制取高纯二氧化硅的工艺方法的装置，其特征在于所述的控温干馏或炭化装置中还有回收稻壳干馏炭化产生的化学品和稻壳煤气的回收装置。
9.一种如权利要求7所述的一种利用稻壳制取高纯二氧化硅的工艺方法的装置，其特征在于所述的控温燃烧装置为内外水循环冷却控温燃烧装置。
全文摘要
一种利用稻壳制取高纯二氧化硅工艺方法及装置，采用常规焙烧和酸洗相结合法提取稻壳中二氧化硅，其工艺是将稻壳筛分除泥砂、尘土，干燥稻壳，再控温干馏炭化获炭化稻壳及回收化学品与稻壳煤气，控温干馏炭化控温为400℃－500℃。将炭化稻壳酸洗去除炭化稻壳中碱金属杂质元素，干燥水洗酸后的炭化稻壳即可制得氮化硅、碳化硅颗粒与晶须含炭原料；将干燥的水洗酸后的炭化稻壳控温燃烧得无定形二氧化硅作为氮化硅、碳化硅晶须用含硅原料，控温燃烧控温500℃－600℃。也可在稻壳炭化酸洗去除炭化稻壳中碱金属杂质元素，直接用纯水洗涤控温燃烧后的酸洗炭化稻壳得高纯超细白炭黑产品。所用工艺装置包括干燥装置、控温干馏或炭化装置、酸洗装置和控温燃烧装置。
文档编号C01B33/18GK1803599SQ20051003163
公开日2006年7月19日 申请日期2005年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者刘建文 申请人:株洲工学院科技开发部