ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОЧИСТОГО АМОРФНОГО ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

Рисовая шелуха, главными составляющими которой являются целлюлоза, лигнин и минеральная зола, состоящая на 92-97% из диоксида кремния, представляет из себя крупнотоннажный побочный продукт производства риса. Утилизация этого отхода представляет собой важную техническую задачу. Подвергнутая физико-химической переработке рисовая шелуха может служить ценнейшим сырьем для получения всевозможных соединений кремния, обладающих уникальными свойствами. Суть проекта – создание промышленной технологии производства аморфного диоксида кремния высокой чистоты, а именно, установление технологических параметров процессов и разработка комплекса технологического оборудования. Предлагаемая технологическая схема переработки рисовой шелухи состоит из следующих операций: выщелачивание рисовой шелухи раствором минеральной кислоты; промывка водой; сушка; сжигание шелухи при 450 –500оС, а затем – при 700оС; затаривание продукта; контроль качества по химсоставу (и - при необходимости – по дисперсности). В зависимости от поставленной цели возможно получение технического и высокочистого диоксида кремния.

Область применения и конкурентоспособность:

По своим физико-химическим показателям новый продукт - амофный диоксид кремния из рисовой шелухи – превосходит все выпускающиеся в России и за рубежом порошки диоксида кремния, получаемые из силиката натрия или кристаллического диоксида кремния. Потенциальными потребителями технического диоксида кремния являются все предприятия, производящие жидкое стекло или использующие его и изготавливающие для собственных нужд. На Российском Дальнем Востоке потребность в жидком стекле составляет не менее 2500 тонн в год, для чего необходимо 850 – 900 тонн диоксида кремния. В настоящее время жидкое стекло производят из кварцевого песка чистотой 96 – 98 % при его стоимости в России 80 – 110 руб/т в 1996 г. При оптовой цене нового диоксида кремния из рисовой шелухи на 5 – 7 % ниже мировой и при повышенном качестве (отсутствии примеси оксидов железа) можно завоевать рынок сбыта в странах Юго-Восточной Азии. Снижение расходов на очистку аморфного диоксида кремния из рисовой шелухи до чистоты 99.99 % по сравнению с расходами на очистку кварца позволяет сделать прогноз хорошей перспективы использования возобновляемого сырья (рисовой шелухи) для получения диоксида кремния в таких отраслях промышленности, как фармацевтические и парфюмерные фабрики, заводы цветных металлов, предприятия керамической и электронной промышленности.

Технико-экономическое обоснование и степень готовности проекта:

Финансовые ресурсы, необходимые для реализации проекта при объеме производства диоксида кремния технической чистоты (98 %) – 1000 тонн в год и высокой чистоты (99.99 %) – 200 тонн в год, включающие сооружение здания, проектирование технологического оборудования, изготовление опытного реактора и первого комплекта технологического оборудования, научно-технологические исследования на опытном реакторе и промышленном оборудовании, доводочные конструкторские и технологические работы, изготовление и монтаж промышленного оборудования, сырье и материалы на пусковой период, лабораторное оборудование экспресс-контроля, сертификационные работы и реклама, затраты на организацию утилизации кислотных отходов и защиту окружающей среды, на научно-исследовательскую работу по утилизации всех отходов, оплата расходов для приглашенных специалистов, составляют около 700 000 долларов США. Валовой доход при полной мощности составляет 4 700 тыс. дол. Срок окупаемости проекта (с момента выхода на проектную мощность) – 1.7 года. На настоящее время выполнена научно-исследовательская работа по получению аморфного диоксида кремния различной степени чистоты из рисовой шелухи разных регионов России, Китая и Вьетнама в лабораторных условиях; исследованы основные параметры технологии и физико-химические свойства полученных продуктов. Подготовлены описание технологического процесса и чертежи опытного реактора. Изготовлен корпус опытного реактора.

Способ передачи технологии, сферы сотрудничества:

Продажа лицензий на соответствующие разработки, участие в организации производства, услуги типа "инжиниринг".

Краткий анализ экономической целесообразности проекта:

В Дальневосточном регионе (Приморский, Хабаровский края, Амурская, Еврейская, Сахалинская, Магаданская области) нет производства по изготовлению основного компонента жидкого стекла – силиката натрия (силикат-глыбы). Силикат-глыбу завозят из г. Стерлитамака или пос. Винзили (Тюменская обл.).Производство же силиката натрия основывается на высокотемпературном (1300 – 1400оС) сплавлении кварцевого песка с карбонатом натрия в газотермических печах. Существует технология (не применяемая в России)изготовления жидкого стекла из кварцевого песка и едкого натра, которая требует применения автоклава с давлением 10 – 20 атм., процесс длится 8 – 16 час. при 100 – 1500С. Использование аморфной формы диоксида кремния позволяет проводить процесс без давления в течение нескольких минут. В предлагаемом проекте едкий натр рекомендуется закупать в Китае.