[发明专利]一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺

说明书

本发明公开了一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺，以各种植物废弃物为原料经焚烧、煅烧得到灰；再以有机硅单体为原料经水解得到酸性液体与酸性胶体，其液体用于吸收过程中产生的气体，固体胶块或胶体进行洗涤、中和后，再经催化、裂解、重排得到淡黄色液体；并将灰用催化，再经过滤、酸沉化、水洗、干燥、研磨等工序制得产品白炭黑；其滤渣经过酸中和、水洗、干燥、研磨等工序联产得到黑炭黑；中和液经结晶、重结晶等工序回收得到各种盐；本发明实现了废弃资源合理回收利用、多重三废治理的目的，生产了附加值高且性能优良的新型高分子材料并联产了有用物质，可有效降低雾霾污染，达到了环境友好的绿色工艺的标准。

技术领域

本发明涉及材料合成技术领域，更具体的说是涉及一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺。

背景技术

稻米、玉米及各种谷物是人类生活必需品，同时我国是稻米、玉米等生产和消费的大国，其秸秆是稻谷与玉米等加工后的主要副产品之一，生成量居世界首位。现阶段我国秸秆产量约9亿吨/年，且近十年的年度递增率不低于1％，此外，每年还有大量的药用植物提取及酿酒残渣等废弃物产生，其内含有16％～20％的无定形水合二氧化硅及大量的碳；针对其回收利用困难、效率不高，燃烧尘埃造成严重雾霾、污染自然环境，并给人类生活与生存健康带来巨大困扰，热能损失等有效综合利用途径欠缺，资源极大浪费等问题，建设综合能源回收利用体系、制备新型功能材料、并形成区域性产业化格局势在必行。

白炭黑，化学名为胶体二氧化硅或水合二氧化硅，分子式为SiO₂·nH₂O，相对密度2.319～2.653，熔点为1750℃，吸潮后形成聚合细颗粒，是一种白色、无毒、无定形微细粉状的重要无机硅化合物。其具有高纯度、低密度、耐高温、不燃烧、分散性好、稳定性佳、高比表面积、电绝缘性等优异特点，且光学性能和机械性能优良，被广泛应用于橡胶、塑料、医药、涂料、日用化工、催化剂载体、高分子复合材料、电子封装材料、精密陶瓷材料等许多行业，特别是近年来白炭黑在军事、通讯、电子、激光技术等领域有了越来越广泛的作用。而活性炭由于结构的多孔性，及碳链上分布的多种官能团，因此具有物理吸附和化学吸附的双重特性，并且热稳定性良好，由于不溶于水和有机溶剂，也赋予了其良好的再生性，在诸多方面发挥着巨大作用。

鉴于植物废弃物燃烧后灰的主要成份为二氧化硅和炭，而灰中平均含硫量只有0.38％，远低于煤的平均含硫量(1％)，其它矿物杂质的含量也很少，为此燃烧灰是生产制备精细化工产品白炭黑与活性炭理想的原材料。且每3kg稻壳或玉米秸秆产生的热量相当于1kg的燃烧油与1.5kg的煤所产生的热量，具有较高的热值。

另外，有机硅单体及各种单体残液是以硅-硅键、硅-碳键为主的成份较为复杂的单体式混合物，其遇明火易燃易爆炸，销售或回收处理极其困难，在工业化贮存中严重腐蚀设备并污染环境，为此制约生产、不宜长期储存。

本发明立足开拓处理各种植物秸秆、植物废弃物残渣以及工业化装置所产生的大量有机硅单体及各种残液的剩余物，并以其为原料进一步深加工，拓宽下游产品工业化生产渠道，消除或减轻残渣、残液排放及存放或销售不畅所带来的环境污染、雾霾等问题，力求创新开发新材料、新工艺、新用途以及工艺技术的改进，从中得到高附加值的深加工产品。

发明内容

本发明为了解决自然环境中在冬季旷野无规划大量焚烧植物秸秆、杂草等造成严重雾霾危害人类健康，以及工业化生产装置中的大量药用植物提取与工业酿酒中产生的废弃物残渣堆放导致环境污染的现存问题，提供了一种综合利用再生能源，以植物焚烧灰制备新型功能材料白炭黑的新工艺回收处理系统。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺，包括如下步骤：

(1)取固体废弃物于焚烧炉中燃烧成灰，备用，其中燃烧热能可循环利用于生产系统，应用于各种反应加热；