二氧化硅的去除

1、.工业用水工业用水中的硅元素化合物对生产过程有不同程度的危害。 工业锅炉补水、地热水和冷却水的硅化合物容易形成硅垢，而且所形成的硅垢致密坚硬，难以用普通方法清洗，在严重影响设备传热效率和安全运行的电子工业用水中，二氧化硅对单晶硅表面生产的半导体有很大危害造纸工业用水工业用水中，二氧化硅含量过高时，纸变脆的人造丝工业用水中，硅酸含量过高时，影响纤维强度和比斯科的黏性系数的湿式冶金用水中，硅酸含量超过一定范围时，乳化而影响生产。 因此，在不同的供水处理系统中，需要一盏茶考虑硅的脱离。1凝聚脱硅凝聚脱硅是利用某金属氧化物或氢氧化合物对硅的吸附或凝聚来实现脱硅目的的物理化学方法。 这是一种非深脱硅方法

2、，一般的混凝过滤可以去除60%的胶体硅，混凝澄清过滤可以去除90%的胶体硅2。1.1镁剂脱硅在实际的水处理中，为了保证脱硅效果，多并用镁剂和石灰。镁制剂的脱硅效果是： pH值：镁剂脱硅的最佳pH值为10.110.3。 为了确保pH，需要在处理系统中加入石灰。 石灰不仅有调节pH值的功能，还能去除二氧化硅的一部分、暂时的硬度、二氧化碳等。混凝剂的使用量：使用镁剂脱硅时，通常要加入混凝剂。 适当的混凝剂可以改善过氧化镁沉渣的性质，提高除硅效果。 一般使用的混凝剂是铁元素盐，其添加量为0.20.35mmol/L。水温：提高水温可加速除硅工艺，提高除硅效果。 40下的出水中残留硅可以为1mg/L以下。

3、澄清器中水的滞留时间：水温为30时，实际的滞留时间为 1h，40时为约1h，120时为2030min。原水水质：原水硬度大有利于镁剂脱硅的效果。 原水中硅元素化合物的含量影响镁剂比消耗(mgMgO/mgSiO2-3)。 镁剂的比耗随原水硅化合物含量的增加而减少，随水中胶体硅所占比例的增加而增加，均在520的范围内。1.2铝盐脱硅决定铝盐溶解硅去除效果的主要条件是4 :温度：去除铝盐硅的最佳温度为20。接触时间：铝盐与含硅水接触30分钟后，大量硅被吸附除去。 pH值：最佳pH范围为89。铝盐的结晶状态和物性：铝盐沉淀物在溶液外生成，特别是干燥后，脱硅效果大大减弱，但铝盐的结晶状态对二氧化硅脱硅效

4、果的影响是，AlO(OH)Al2O3.3H2OAl(OH)3。铝盐去除胶体硅的最佳pH范围为4.14.7，约40mol的胶体硅为铝盐1mol即可。1.3铁元素盐脱硅水合氧化铁能吸附溶解的硅，其最有效的pH为9，非晶质体水合氧化铁比其晶形更有吸附效果。 去除1mg二氧化硅需要1020mg硫酸铁元素。 在常温下，使用铁元素盐作为混凝剂处理含硅水时，水中的残留佗溶解硅含量可以减少到35mg/L。 据报道，在水中加入适量的氯化第二铁元素、铝酸钠金属钍、氧化钙元素，对含有硅元素的20mg/L的水进行处理，硅元素的除去率也可以达到7080。1.4石灰脱硅用熟石灰处理原水，在40下去除暂时性的硬度和二氧化碳

5、，可以去除云同步中的一部分二氧化硅，水中残留的硅含量可以减少到3035。张桂枝5在110115的温度下用熟石灰对福建炼油厂锅炉给水进行硅去除预处理，生成CaSiO3沉淀，硅去除率可能达到80。近年来，水的混凝处理技术在两方面取得了很大进展。 另一方面，重视混凝剂的再配合使用，通过药剂的协同效应寻求最佳的凝聚沉淀效果。 另一方面，聚铁元素、聚铝三号等无机高分子混凝剂研制成功，投入工业应用。 与传统的铝盐和铁元素盐相比，这些个的无机高分子混凝剂具有应用范围广、价格低廉的特点，可以免除水解作用和聚合反应、加速凝聚过程，而且减轻了许多影响凝聚效果的因素干扰作用，去除硅的效果相对稳定。2反渗透脱硅反渗透

6、是自然现象渗透的逆向过程。 Buecker认为反渗透可去除胶体硅和溶解硅，适用于锅炉补给水的净化、部分冷水塔排水的回收、高纯水的制造。 另据资料7显示，反渗透法的总脱盐效率达到93，SiO2达到80。 日本专利报告称，用渗透膜处理硅含量为520mg/L的混合水时，其出水硅含量会降低到1mg/L以下。80年代以来，反渗透已成为锅炉补给水的重要处理方法，常用于在络离子交换系统前对给水进行预脱盐，减轻络离子交换系统的负担。3超滤除去胶体硅超滤与反渗透法一样以压力差为推动力，使待处理的水以一定压力透过水和低分子量溶质，通过不透过高分子物质、胶体物质的高分子膜，达到分离的目的。 过滤处理中使用的膜材料和

7、装置与反渗透法类似，其分离反应历程主要具有筛分效果。Kun和Kunin认为，超滤除去胶体硅时，膜孔径超过100nm是要不得。 不那样的话，不能说唱乐所有的胶体硅。 相关试验发现，其工作压力超过71047105Pa时要不得。超滤法没有脱盐能力，对溶解硅几乎没有脱离效果。4气浮脱胶体硅Cassell等人用微泡浮选的方法进行了水处理研究，发现该方法对水中所有的胶体物质都有去除效果。 浮选前用1.010-3mol/L的Al(NO3)3调和10min。 捕获剂为十二烷酸(浓度25mg/L )，发泡剂为乙醇(使用量2.5mL/L )。 硅去除效果与pH值密切相关，在ph811范围内浮选5min后，胶体硅的

8、去除率可达到90以上。 此外，铝盐的添加也是必不可少的，单独的胶体硅不能浮选。 Cassell认为，成功浮选微气泡的关键是：添加少量电解质，调整pH使胶体颗粒凝聚；添加适当的捕集剂和发泡剂，形成符合要求的泡沫层；气泡直径必须在4060m以下。5电凝聚脱硅电凝聚是采用电化学方法通过电极反应生成金属水合物混凝剂，在一定条件下析出气泡，通过吸附混凝剂实现凝聚，通过气泡浮选达到净水的方法。 电凝聚在通过络离子交换、电透析、反渗透除去盐之前经常使用，不仅能够有效地除去二氧化硅，而且能够混浊脱色，可除去水中的重金属络离子、藻类和细菌等，对除去水中的有机物也有一定的效果。有报告称，用电凝聚对硅含量为44mg

9、/L (其中络离子状态的硅含量为37.5mg/L )的原水进行脱硅处理后，其出水硅含量将下降到约12mg/L的范围。 另外，也有通过电凝聚去除硅元素，使硅酸总量从19.2mg/L降低至1.37mg/L，使胶体状硅酸从3.9mg/L降低至0.26mg/L的报告。 某公司引进的蒸汽锅炉装置，其中水处理工艺采用电凝聚脱硅、原水溶解态二氧化硅5.5mg/L、胶体状二氧化硅12mg/L、处理后二氧化硅含量0.05mg/L8。在非深度去除硅的情况下，电凝聚法的效果最为显着。 在铝和电力的消耗量少的情况下，水中的二氧化硅含量可以减少6080。 在深度或完全去除硅的情况下，电凝聚法大幅增加铝和电能的消耗，例如

10、含有二氧化硅40mg/L的河水在电流密度2mA/cm2下能够完全去除硅，但铝消耗高达50g/m3，电功耗为0.6kW.h/m36络离子交换脱硅不同的络离子交换床组合使用，不仅能得到良好的软化和脱盐效果，而且还能深入去除硅，具有较高的处理深度。在络离子交换系统中，一次复床脱盐水的二氧化硅含量可以低于0.5mg/L，进而经过混合床处理，水的二氧化硅含量可以抑制在0.02mg/L以下(根据环境温度在0.0050.03mg/L的范围变动)。 我国发电站采用的络离子交换脱盐系统能够将硅含量从供水310mg/L降低到出水0.0050.08mg/L。 其指标取决于原水的性质和处理系统的特点。美国纽约州电力瓦

11、斯气体公司所属的毫肯发电站采用移动式水处理系统，将总硅含量为3.47mg/L (溶解硅为1.04mg/L，胶体硅为2.43mg/L )的原水通过该系统的两台并联强酸型阳络离子树脂交换器和两台并联型强碱阴络离子树脂交换器，导出水中的全锡日本专利公开了用氢氟酸饱和的弱碱性阴络离子交换树脂除去水中的硅酸的方法。 通过使含有120mg/L的硅酸(换算成二氧化硅)的水通过该树脂，能够将出水中的硅酸含量降低至1mg/L以下。一般认为络离子交换系统对胶体硅没有脱离能力，迄今为止需要采用预处理和预脱盐来除去悬浊物质和胶体物质、防止树脂污染、降低处理系统的效率。7无垢者剂抑制硅垢的形成硅垢无垢者剂是为了防止硅化

12、合物从含有过饱和硅的水溶液中析出而在水系中添加化学药剂的方法。 其主要作用是延迟沉淀成为水垢的时间，在成为水垢之前使沉淀与流体一起排出到体系外，延迟沉淀成为水垢的时间，使沉淀以浮游状态存在，抑制附着在管壁或设备上的水垢，在一定的温度和压力条件下近年来国内外对硅垢的无垢者剂进行了大量研究，提出了许多不同的处方，但其主要药剂成分几乎未超出目前使用的范围。 无垢者剂的总发展是向复方的发展，并要求耐温性能良好。 近10年来，硅垢阻垢剂的试验室工作取得了明显进展，但并不具有划时代意义，许多处方在实用上尚未有所改善。8其他脱硅或水垢抑制方法日本专利报告了在系统内连续或间断地采用超声震荡，防止地热水附着硅垢的方法。 Wibowo等人发现，在高纯水制造系统中，通过紫外辐射和臭氧杀菌的并用处理，能够将胶体硅转换为溶解硅并去除。 美国专利发明了以流动化的砂床为结晶核堆积除去硅的方法。 以上方法在工业上没有广泛应用，因此在此不予详述。总之，工业用水工业用水处理系统，由于指标要求大，不能