CN101560074B - 利用锆硅渣生产的减水剂及其生产方法 - Google Patents

利用锆硅渣生产的减水剂及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锆硅渣生产减水剂的方法及该减水剂，由以下步骤：向含锆硅渣中加入稀碱水进行中和至pH值6-8时停止进行压滤得滤饼；在滤饼中加入稀碱水蒸发浓缩，送入反应釜反应调整模数为0.7-1.2，固含量35-55％时送入结晶器内，加入5-30％的晶种进行结晶得减水剂。本发明有效的利用了生产氧氯化锆产生的大量锆硅渣，本发明的减水剂中含有ZrO2，ZrO2可以增加陶瓷的白度和强度，极大地降低了生产成本，生产方法简单，并且解决了锆硅渣对环境污染的问题，适合推广。

Description

利用锆硅渣生产的减水剂及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷减水剂及其生产方法，特别是利用生产氧氯化锆所产生锆硅渣生产的建筑陶瓷减水剂及其生产方法。
背景技术
目前生产氧氯化锆产生大量的锆硅渣少数免费供制砖，大量需要进行处理后填埋，这样成本较大且造成极大的环境污染，且目前减水剂的白度和强度不够。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种可以增加陶瓷的白度和强度的利用锆硅渣生产的减水剂及生产方法。
本发明的目的可通过以下措施来实现：
利用锆硅渣生产的减水剂，由以下成分：18-23％Na2O、18-20％SiO2、10-15％ZrO2、其余为结晶水。
上述利用锆硅渣生产的减水剂的生产方法，由以下步骤：
a.向含15-25％SiO2、1-3％ZrO2的锆硅渣中加入含8-10％Na2O、1-2％SiO2的稀碱水进行中和至PH值6-8时停止；
b.将液体进行压滤得滤饼；
c.在滤饼中加入稀碱水蒸发浓缩，稀碱水的加入量是步骤a所用稀碱水的1.5-2倍；
d.将制得的浓缩液送入反应釜，温度控制在120-150℃，反应5-8小时；
e.在溶液中加入调模剂调整模数为0.7-1.2，固含量35-55％时送入结晶器内，温度控制在20-50℃，加入5-30％的晶种进行结晶得减水剂，晶种为成品减水剂，晶种加入量是物料总量的5-30％；
f.将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。
上述利用锆硅渣生产的减水剂的生产方法，所述步骤a中和至PH值为7，步骤c加入稀碱水蒸发浓缩，稀碱水的加入量是步骤a所用稀碱水的1.7倍，步骤d温度控制在135℃反应6小时30分钟，步骤e调整模数为0.9，固含量45％时送入结晶器内，温度控制在35℃时加入物料总量的17％的成品减水剂晶种结晶。
上述利用锆硅渣生产的减水剂的生产方法，步骤e在溶液中加入的调模剂是NaOH。
上述利用锆硅渣生产和减水剂的生产方法，步骤e在溶液中加入的调模剂是泡花碱。
上述百分比是质量百分比。
本发明的优点是：本发明有效的利用了生产氧氯化锆产生的大量锆硅渣，本发明的减水剂中含有ZrO2，ZrO2可以增加陶瓷的白度和强度，极大地降低了生产成本，生产方法简单，并且解决了锆硅渣对环境污染的问题，适合推广。
本发明在河南佰利联化学股份有限公司和广东韶能集团乐昌锆制品厂进行实验，效果显蓍。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例  以下实施例中百分比为质量百分比
实施例1：将含15％SiO2、1％ZrO2的硅渣1000kg中加入含8％Na2O、1％SiO2的稀碱水800kg进行中和至PH值6时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1500kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在120℃，反应5小时后加入NaOH90kg调整模数为0.7，固含量35％时将反应液送入结晶器内，温度控制在20℃，加入的340kg含18％Na2O、18％SiO2、10％ZrO2、54％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装，减水剂成分是：18％Na2O、18％SiO2、10％ZrO2、54％为结晶水。
实施例2：将含16％SiO2、1.2％ZrO2的硅渣990kg中加入含8.2％Na2O、1.2％SiO2的稀碱水785kg进行中和至PH值6时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1500kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在120℃，反应5小时后加入NaOH81kg调整模数为0.7，固含量35％时将反应液送入结晶器内，温度控制在20℃，加入的345kg含19％Na2O、19.5％SiO2、10.5％ZrO2、51％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装，减水剂成分是：19％Na2O、19.5％SiO2、10.5％ZrO2、51％结晶水。
实施例3：将含25％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含10％Na2O、2％SiO2的稀碱水750kg进行中和至PH值6时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1200kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在120℃，反应5小时后加入NaOH80kg调整模数为0.7，固含量40％时将反应液送入结晶器内，温度控制在20℃，加入的400kg含19％Na2O、19％SiO2、11％ZrO2、51％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装，减水剂成分是：19％Na2O、19％SiO2、11％ZrO2、51％为结晶水。
实施例4：将含24％SiO2、2.8％ZrO2的硅渣1000kg中加入含9.5％Na2O、1.9％SiO2的稀碱水790kg进行中和至PH值6时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1200kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在120℃，反应5小时后加入NaOH84kg调整模数为0.7，固含量41％时将反应液送入结晶器内，温度控制在20℃，加入的390kg含19％Na2O、20％SiO2、11％ZrO2、50％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装，减水剂成分是：19％Na2O、20％SiO2、11％ZrO2、50％结晶水。
实施例5：将含20％SiO2、2％ZrO2的硅渣1000kg中加入含9％Na2O、1.5％SiO2的稀碱水780kg进行中和至PH值6时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1350kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在120℃，反应5小时后加入NaOH85kg调整模数为0.7，固含量41％时将反应液送入结晶器内，温度控制在20℃，加入的380kg含20％Na2O、18％SiO2、12％ZrO2、50％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装，减水剂成分是：20％Na2O、18％SiO2、12％ZrO2、50％结晶水。
实施例6：将含21％SiO2、1.8％ZrO2的硅渣998kg中加入含8.8％Na2O、1.5％SiO2的稀碱水800kg进行中和至PH值6时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1400kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在120℃，反应5小时后加入NaOH87kg调整模数为0.7，固含量42％时将反应液送入结晶器内，温度控制在20℃，加入的392kg含21％Na2O、18％SiO2、12％ZrO2、48％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装，减水剂成分是：21％Na2O、18％SiO2、12％ZrO2、48％结晶水。
实施例7：将含25％SiO2、1％ZrO2的硅渣1000kg中加入含8％Na2O、2％SiO2的稀碱水750kg进行中和至PH值6时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1300kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在120℃，反应5小时后加入NaOH90kg调整模数为0.7，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在20℃，加入的390kg含20％Na2O、19％SiO2、12％ZrO2、49％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装，减水剂成分是：20％Na2O、19％SiO2、12％ZrO2、49％结晶水。
实施例8：将含15％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含10％Na2O、1％SiO2的稀碱水770kg进行中和至PH值6时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1380kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在120℃，反应5小时后加入NaOH86kg调整模数为0.7，固含量44％时将反应液送入结晶器内，温度控制在20℃，加入的390kg含20％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、47％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装，减水剂成分是：20％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、47％结晶水。
实施例9：将含25％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含10％Na2O、2％SiO2的稀碱水700kg进行中和至PH值8时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1400kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在150℃，反应8小时后加入NaOH60kg调整模数为1.2，固含量55％时将反应液送入结晶器内，温度控制在50℃，加入的650kg含23％Na2O、20％SiO2、15％ZrO2、42％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：23％Na2O、20％SiO2、15％ZrO2、42％结晶水。
实施例10：将含24％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含9％Na2O、2％SiO2的稀碱水690kg进行中和至PH值8时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1380kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在150℃，反应8小时后加入NaOH65kg调整模数为1.2，固含量55％时将反应液送入结晶器内，温度控制在50℃，加入的670kg含22％Na2O、20％SiO2、14％ZrO2、44％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：22％Na2O、20％SiO2、14％ZrO2、44％结晶水。
实施例11：将含15％SiO2、1％ZrO2的硅渣1000kg中加入含8％Na2O、1％SiO2的稀碱水750kg进行中和至PH值8时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1450kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在150℃，反应7.5小时后加入NaOH80kg调整模数为1.2，固含量50％时将反应液送入结晶器内，温度控制在50℃，加入的680kg含22％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、45％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：22％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、45％结晶水。
实施例12：将含14％SiO2、1.5％ZrO2的硅渣1000kg中加入含9％Na2O、1.5％SiO2的稀碱水740kg进行中和至PH值8时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1400kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在145℃，反应7.5小时后加入NaOH72kg调整模数为1.2，固含量54％时将反应液送入结晶器内，温度控制在50℃，加入的650kg含23％Na2O、20％SiO2、15％ZrO2、42％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：23％Na2O、20％SiO2、15％ZrO2、42％结晶水。
实施例13：将含25％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含10％Na2O、2％SiO2的稀碱水700kg进行中和至PH值8时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1400kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在150℃，反应8小时后加入NaOH60kg调整模数为1.2，固含量55％时将反应液送入结晶器内，温度控制在50℃，加入的650kg含23％Na2O、20％SiO2、15％ZrO2、42％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：23％Na2O、20％SiO2、15％ZrO2、42％结晶水。
实施例14：将含24％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含9.5％Na2O、2％SiO2的稀碱水710kg进行中和至PH值8时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1400kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在150℃，反应8小时后加入NaOH68kg调整模数为1.2，固含量53％时将反应液送入结晶器内，温度控制在50℃，加入的6700kg含22％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、45％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：22％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、45％结晶水。
实施例15：将含25％SiO2、1％ZrO2的硅渣1000kg中加入含10％Na2O、1％SiO2的稀碱水760kg进行中和至PH值8时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1400kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在150℃，反应8小时后加入NaOH74kg调整模数为1.2，固含量51％时将反应液送入结晶器内，温度控制在50℃，加入的670kg含22.5％Na2O、19.5％SiO2、13％ZrO2、44％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：22.5％Na2O、19.5％SiO2、13％ZrO2、44％结晶水。
实施例16：将含15％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含8％Na2O、2％SiO2的稀碱水690kg进行中和至PH值8时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1450kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在150℃，反应8小时后加入NaOH60kg调整模数为1.2，固含量54％时将反应液送入结晶器内，温度控制在50℃，加入的680kg含23％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、44％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：23％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、44％结晶水。
实施例17：将含25％SiO2、1％ZrO2的硅渣1000kg中加入含7％Na2O、2％SiO2的稀碱水720kg进行中和至PH值8时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1400kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在150℃，反应7.6小时后加入NaOH65kg调整模数为1.2，固含量55％时将反应液送入结晶器内，温度控制在50℃，加入的680kg含20％Na2O、20％SiO2、15％ZrO2、45％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：20％Na2O、20％SiO2、15％ZrO2、45％结晶水。
实施例18：将含20％SiO2、2％ZrO2的硅渣1000kg中加入含9％Na2O、1.5％SiO2的稀碱水850kg进行中和至PH值7时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1700kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在135℃，反应6.5小时后加入NaOH55kg调整模数为0.9，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在45℃，加入的1000kg含20％Na2O、19％SiO2、13％ZrO2、48％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：20％Na2O、19％SiO2、13％ZrO2、48％结晶水。
实施例19：将含19％SiO2、1.9％ZrO2的硅渣1000kg中加入含9.1％Na2O、1.6％SiO2的稀碱水860kg进行中和至PH值7时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1740kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在135℃，反应6.5小时后加入NaOH56kg调整模数为0.9，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在45℃，加入的990kg含21％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、46％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：21％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、46％结晶水。
实施例20：将含15％SiO2、1％ZrO2的硅渣1000kg中加入含8％Na2O、1％SiO2的稀碱水870kg进行中和至PH值7时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1900kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在135℃，反应6.6小时后加入NaOH60kg调整模数为0.9，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在46℃，加入的990kg含19％Na2O、19％SiO2、13％ZrO2、49％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：19％Na2O、19％SiO2、13％ZrO2、49％结晶水。
实施例21：将含14％SiO2、1％ZrO2的硅渣1000kg中加入含8.5％Na2O、1％SiO2的稀碱水855kg进行中和至PH值7时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1740kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在135℃，反应6.5小时后加入NaOH54kg调整模数为0.9，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在45℃，加入的970kg含21％Na2O、18％SiO2、14％ZrO2、47％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：21％Na2O、18％SiO2、14％ZrO2、47％结晶水。
实施例22：将含25％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含10％Na2O、2％SiO2的稀碱水850kg进行中和至PH值7时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1720kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在135℃，反应6.5小时后加入NaOH54kg调整模数为0.9，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在45℃，加入的1000kg含的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：19％Na2O、20％SiO2、14％ZrO2、47％结晶水。
实施例23：将含24％SiO2、2.8％ZrO2的硅渣1000kg中加入含9.5％Na2O、1.8％SiO2的稀碱水880kg进行中和至PH值7时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1710kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在135℃，反应6.6小时后加入NaOH57kg调整模数为0.9，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在45℃，加入的1000kg含21％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、46％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：21％Na2O、19％SiO2、14％ZrO2、46％结晶水。
实施例24：将含25％SiO2、1％ZrO2的硅渣1000kg中加入含10％Na2O、1％SiO2的稀碱水840kg进行中和至PH值7时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1700kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在135℃，反应6.5小时后加入NaOH50kg调整模数为0.9，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在46℃，加入的1000kg含21％Na2O、20％SiO2、13％ZrO2、46％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：21％Na2O、20％SiO2、13％ZrO2、46％结晶水。
实施例25：将含15％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含8％Na2O、2％SiO2的稀碱水830kg进行中和至PH值7时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1700kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在135℃，反应6.5小时后加入NaOH53kg调整模数为0.9，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在44℃，加入的1000kg含22％Na2O、18％SiO2、14％ZrO2、46％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：22％Na2O、18％SiO2、14％ZrO2、46％结晶水。
实施例26：将含25％SiO2、3％ZrO2的硅渣1000kg中加入含8％Na2O、1％SiO2的稀碱水870kg进行中和至PH值7时进行压滤得滤饼；在滤饼中加入1740kg稀碱水蒸发浓缩，蒸发浓缩后进入反应釜，温度控制在135℃，反应6.5小时后加入NaOH58kg调整模数为0.9，固含量45％时将反应液送入结晶器内，温度控制在45℃，加入的1000kg含19％Na2O、20％SiO2、14％ZrO2、47％结晶水的减水剂晶种进行结晶得减水剂，将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。减水剂成分是：19％Na2O、20％SiO2、14％ZrO2、47％结晶水。
上述利用锆硅渣生产减水剂的过程中，还可以用泡花碱调整模数，也能达到同样的效果。

Claims (5)

1.一种利用锆硅渣生产的减水剂，由以下成分：18-23％Na2O、18-20％SiO2、10-15％ZrO2、其余为结晶水。
2.如权利要求1所述利用锆硅渣生产的减水剂的生产方法，由以下步骤：
a.向含15-25％SiO2、1-3％ZrO2的锆硅渣中加入含8-10％Na2O、1-2％SiO2的稀碱水进行中和至pH值6-8时停止；
b.将液体进行压滤得滤饼；
c.在滤饼中加入稀碱水蒸发浓缩，稀碱水的加入量是步骤a所用稀碱水的1.5-2倍；
d.将制得的浓缩液送入反应釜，温度控制在120-150℃，反应5-8小时；
e.在溶液中加入调模剂调整模数为0.7-1.2，固含量35-55％时送入结晶器内，温度控制在20-50℃，加入5-30％的晶种进行结晶得减水剂；
f.将所得减水剂物料进行粉碎得成品，进行包装。
3.根据权利要求2所述利用锆硅渣生产的减水剂的生产方法，其特征在于：所述步骤a中和至pH值为7，步骤c加入稀碱水蒸发浓缩，稀碱水的加入量是步骤a所用稀碱水的1.7倍，步骤d温度控制在135℃反应6小时30分钟，步骤e调整模数为0.9，固含量45％时送入结晶器内，温度控制在35℃时加入17％的晶种结晶。
4.根据权利要求2或3所述利用锆硅渣生产的减水剂的生产方法，其特征在于：步骤e在溶液中加入的调模剂是NaOH。
5.根据权利要求2或3所述利用锆硅渣生产和减水剂的生产方法，其特征在于：步骤e在溶液中加入的调模剂是泡花碱。
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