稻壳化工利用概述□崔小明    稻壳是稻谷加工的副产品，其重量约占稻谷的１０％。稻壳的化学组成为：水分７．５％～１５％，粗纤维３５．５％～４５％，木质素２１％～２６％，粗蛋白２．５％～３％，乙醚浸出物０．７％～１３％，多缩戊糖１６％～２２％，灰分１３％～２２％。稻壳经完全燃烧后，大部分有机物被烧掉，其灰分主要含８５％～９０％的二氧化硅。    我国稻壳资源每年达３２００万吨。目前我国的稻壳除极少量得到利用外，大部分被作为废物丢弃或作低级燃料使用，远未得到充分利用。许多粮食加工厂还因稻壳不便运输、无处堆放而苦恼。    目前世界各国都在为稻壳资源的综合利用进行广泛的研究。    稻壳的化工利用途径主要有燃烧法、密闭干馏法和湿法３种，利用稻壳开发出的化工产品主要有甲醇、糠醛、木糖、水玻璃、活性灰、乙醛丙酸、碳化硅、氮化硅等。这里仅将几种工艺成熟、市场较好、经济价值较高的产品介绍如下。    １．白炭黑    白炭黑是一种用途广泛的精细化工产品，它不仅可作橡胶制品的填充补强剂、涂料分散剂，也可用作塑料填充剂和油墨增稠剂，并且还能用于造纸、建材、日化等行业。目前全国生产厂家不少，但产量满足不了国内需求，产品畅销。    用稻壳制白炭黑，首先要将稻壳进行水洗、酸洗、净化处理，以除去稻壳中的泥土和其他杂质，然后把净化过的稻壳晾干后置于焙烧炉中，缓慢升温焙烧，使其中有机物得到充分分解、气化，进而白热燃烧，冷却后即得白色细粉状的白炭黑。产品还可根据不同的使用要求进行化学后处理和深加工。一般每生产１吨白炭黑约需６吨稻壳。    ２．氟硅酸钠    氟硅酸钠（Ｎａ２ＳｉＦ６）是一种白色结晶粉粒。在农业上可用来杀灭蝗虫、跳蝻、鼠类等，又能防治小麦黑穗病。工业上用作搪瓷乳白剂、木材防腐剂，用作制造耐酸材料的重要原料。其分解产物ＳｉＦ４和ＮａＦ也具有广泛的用途。    将烧透的稻壳灰１００ｋｇ加莹石粉，加４０％硫酸２６５ｋｇ，放入耐酸缸内反应，连续搅拌反应２．５小时，然后过滤，在滤液中加入１３２ｋｇＮａＣｌ溶成的盐水并搅拌使之沉淀，再过滤，滤液经蒸发浓缩得到浓盐酸，滤渣用水洗至中性后，将其蒸发至结晶，然后干燥即得氟硅酸钠产品。    ３．木糖    木糖是制取木糖醇和饲料酵母的主要原料，它可用作糖尿病人的甜味剂，在食品、制革、染料、医药、化工等方面也有广泛的用途。    将稻壳在１５０℃下蒸煮１．５小时，以除去果胶、单宁、灰分等有碍水解的物质。然后，置入水解锅中，加入１％浓度的稀硫酸，其加入量约为稻壳重量的１４倍。升温至１２０℃，反应１．５小时后，用密度为１１００ｋｇ／ｍ３的石灰乳中和。倒入压滤机过滤，滤液采用真空蒸发。用颗粒状炭柱脱色，经离子交换（阴阳柱），除去阴、阳离子及有机酸等杂质，析出木糖晶体，离心分离、干燥后即得成品木醇。    ４．高纯硅    高纯硅主要应用于高科技领域，如作光导纤维、大规模集成电路的单晶、太阳能电池元件的非晶硅及感光材料等，是不可缺少的高科技材料。    由于稻壳灰中富含Ｓｉ和ＳｉＯ２，几乎不含Ｆｅ、Ａｌ等杂质，因此稻壳被认为是制造高纯硅的良好材料。美国有关专利文献近年来报道了多种由稻壳制取高纯硅的方法，如还原法，即将稻壳先用无机酸淋洗，然后将其焦化得到ＳｉＯ２，再把ＳｉＯ２还原为高纯硅。还有一种方法是先将稻壳炭化，再用所谓的泡沫浮选法除去炭粒。还有的是先将稻壳在煮沸的酸液中纯化，再在惰性气体中加温以除去剩余杂质，最后把稻壳制成小圆片放在电弧炉中焙烧冶炼，得到高纯硅。    ５．高纯二氧化硅    制取高科技产品高纯二氧化硅（ＳｉＯ２）的研究已提出多种方法，据报道稻壳可能是大规模生产高纯ＳｉＯ２的最廉价原料。日本学者发明了一种方法，其原理是：碳酸二乙酯能选择性地只与稻壳灰中的ＳｉＯ２反应，并生成四甲氧基硅烷，而四甲氧基硅烷极易再制成ＳｉＯ２。工艺步骤为：先将稻壳在５００℃下热处理２０小时，得到含ＳｉＯ２９１．７％的稻壳灰。将催化剂氢氧化钾渗入灰中，再将稻壳灰填充到玻璃管内，通入碳酸二乙酯，加热至３３０℃，半小时后稻壳灰中全部的ＳｉＯ２和碳酸二乙酯反应完全，变成液态的四甲氧基硅烷从玻璃管底部流出，最后用溶胶凝胶法制得高纯二氧化硅。国内学者最近也提出了一种有效方法：使稻壳处于水溶液环境中，在高压下用高能态的活性氧氧化稻壳，从而将稻壳中的有机物全部消化掉，少量无机物在Ｈ