[发明专利]用于提取二氧化硅的方法

说明书

本发明涉及用于从木质纤维素植物物质中提取二氧化硅的方法，所述方法包括以下步骤：a)在酸溶液的存在下分级所述木质纤维素植物物质，以便获得包含纤维素的固体级分，b)在10与13之间的pH和70℃与90℃之间的温度，利用碱性溶液从步骤a)中获得的所述固体级分中提取二氧化硅，以便获得包含二氧化硅的液相和固相，c)分离步骤b)中获得的所述液相和所述固相，d)在5与6之间的pH，沉淀所述液相中所包含的二氧化硅。

技术领域

本发明涉及用于从木质纤维素植物物质中提取二氧化硅的方法和装置。

技术背景

二氧化硅被用于大量应用中，无论在光学、汽车工业还是在电子学领域中。

在这些应用中所使用的二氧化硅主要属于矿物来源。

然而，存在另一种不容忽视的二氧化硅来源。一些植物物质如谷物很富含二氧化硅。因此，水稻秸秆可以包含多于10％的二氧化硅。因此，由谷物栽培产生的秸秆和谷壳代表二氧化硅的可观来源。事实上，这些植物废物仅在轻微程度上被利用，并且当利用它们时，二氧化硅往往限制了它们的用途。二氧化硅特别是对谷物秸秆在生产纸浆中使用的主要障碍。用于从植物废物中提取二氧化硅的最常见技术由对其燃烧组成。然而，由燃烧获得的二氧化硅的品质是中等的。这是因为因此获得的二氧化硅展现低纯度并且二氧化硅颗粒具有大的直径。此外，这些废物的燃烧对环境具有负面影响。它特别地导致硫和氮氧化物的排放。最后，通过燃烧这些废物，损失了可能被再循环的有利有机化合物。

发明目的

本发明的目标是克服用于从木质纤维素植物物质中提取二氧化硅的已知方法和装置的至少一些缺点。

本发明的目标特别是在至少一个实施方案中，提供用于从木质纤维素植物物质中提取二氧化硅而不破坏这种植物物质中存在的其它有利化合物的组合的方法和装置。特别地，本发明的目标是在至少一个实施方案中，提供使得可能提取二氧化硅以及纸浆、木质素和/或糖类的方法和装置。

此外，本发明的目标是在本发明的至少一个实施方案中，提供使得可能回收木质纤维素植物物质中存在的70％与80％之间的二氧化硅的方法和装置。

此外，本发明的目标是在本发明的至少一个实施方案中，提供使得可能获得具有高纯度的二氧化硅的方法和装置。

此外，本发明的目标是在本发明的至少一个实施方案中，提供使得可能获得具有小直径的颗粒形式的二氧化硅的方法和装置。

发明内容

为了完成此举，本发明涉及用于从木质纤维素植物物质中提取二氧化硅的方法，所述方法的特征在于它包括以下步骤：

a)在酸溶液的存在下分级木质纤维素植物物质，以便获得包含纤维素的固体级分，

b)在10与13之间的pH和70℃与90℃之间的温度，利用碱性溶液从步骤a)中获得的固体级分中提取二氧化硅，以便获得包含二氧化硅的液相和固相，

c)分离步骤b)中获得的液相和固相，

d)在5与6之间的pH，沉淀液相中所包含的二氧化硅。

本发明还涉及根据这种方法所提取的二氧化硅。

本发明还涉及用于从木质纤维素植物物质中提取二氧化硅的装置，所述装置的特征在于它包括：

-分级单元：

-包括酸溶液进料，

-适合于分离固体级分和液体级分，以及

-包括液体级分出口和固体级分出口，所述固体级分出口连接至提取单元，

-提取单元：

-包括碱性溶液进料，