CN1030216A

CN1030216A - 湿法制高模数水玻璃的方法

Info

Publication number: CN1030216A
Application number: CN 87104622
Authority: CN
Inventors: 胡章齐
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1989-01-11
Also published as: CN1005104B

Abstract

本发明是关于无机盐化工产品的生产方法。现行的湿法工艺与干法工艺相比有许多优点，但因其只能生产低模数水玻璃而在推广应用上受到很大限制。本发明用湿法制高模数水玻璃的方法其特征在于：可将湿法制的低模数水玻璃与稀硫酸反应并处理后得到一种硅酸胶冻。再将此硅酸胶冻与低模数水玻璃进行调配即得到高模数水玻璃，从而完善了湿法工艺。显然也可代替耗能较高的干法工艺，节约了能源。

Description

本发明是关于无机盐化工产品的制造方法，尤其对现有湿法制水玻璃工艺的改进。

水玻璃（又名硅酸钠，俗称泡花碱），在其生产过程中通常有干法即固相法和湿法即液相法两种生产方法。前者是用硅砂和纯碱通过炉窑在1300-1400℃温度下进行高温熔融生成块状玻璃体，再经溶解、澄清制成液体水玻璃，模数一般为2.3-3.9。后者是将硅砂和液体烧碱泵入反应釜中在高温（约170℃）及压力（约6kgf/cm²）状态下反应，直接制成液体水玻璃，模数一般在2.8以下（即低模数水玻璃）。随着工业的发展能源将会更加紧张，这给耗能较大而利用率仅20-40%的干法生产带来较大威协（干法煤耗238kg/T）。加之原料纯碱在生产中付产物较多，影响纯碱生产规模，这也给干法生产带来不利因素。而湿法生产由于耗能少（仅为干法的 1/6 ～ 1/3 ）、原料较易获得且生产能力大、劳动强度低而逐渐显示出它的优势。《无机盐工业》1986年第1期第15页就这两种生产方法的成本、能耗及质量作了比较。

但是，目前湿法工艺有个突出的缺点，那就是，它一般只能生产模数小于2.8的低模数水玻璃。其原因主要是受工艺条件的限制，如，温度、压力一般不能升得过高（这与受压反应釜的实际设计制造、工厂实际使用有关）。这就使得湿法产品的使用领域远不如干法产品广泛。给湿法工艺的推广应用带来很大障碍。

本发明完全解决了上述问题，即可用湿法制高模数水玻璃。从而完善了湿法工艺，使模数在3.9以下的各种水玻璃都能生产。

水玻璃的硅碱比称模数，用M表示。通常模数M＜3的称低模数水玻璃。模数M＞3的称高模数水玻璃。结合附图湿法制高模数水玻璃的方法如下（注：附图为工艺流程图）。

第一步（即图1）：将硅砂（1）与液体烧碱（2）混合后泵入反应釜（3）中，在4～7kgf/cm²压力和150～170℃温度下搅拌反应5～8小时后放出，经真空吸滤装置（4）将未反应的硅砂和半成品水玻璃分离开，即得低模数水玻璃（5）。M＜2.8。

第二步（即图2）：将第一步所得的低模数水玻璃（5）（20～40°Bé）在室温和搅拌条件下缓慢加入已盛有稀硫酸（6）（20～50%）的化合槽（7）中进行化合。此时呈均匀透明的液体。将其液体送入凝胶槽（8）中静置凝胶10～15小时。然后将其胶体划成小块并用自来水漂洗数次，直至无SO^-2 ₄根为止（可用BaCl检查之）。最后把漂洗后的胶块送入干燥设备（9）中，在50～80℃温度下干燥表面水份和结构水份1～2小时，即得硅酸胶冻（10）。含水量50～85%，含SiO₂15～50%，

第三步（即图3）将第一步所得的低模数水玻璃（5）与第二步所得的硅酸胶冻（10）按比例投入调配锅（11）中，在70～80℃温度下充分搅拌即得所需的高模数水玻璃（12）。

上述工艺中第一步即为现行湿法工艺，而第二步和第三步则是本发明所提出的改进内容。

如果采用了本发明，那么湿法工艺也能生产高模数水玻璃。显然也可以代替传统的干法工艺，可节约47～63%的能源。《无机盐工业》85年第4期第5期，86第4期、第5期报道了84年的统计数字，我国水玻璃年产量为110万吨、日本71万吨（折成固体量），美国186万吨。可见，若推行了本发明，其社会经济效益是比较显著的。

为帮助对本发明的理解，举实例如下：

实例1，用低模数水玻璃与稀硫酸制备硅酸胶冻（即第二步）。

a原料：低模数水玻璃Na₂O2.67SiO₂，36Bé;硫酸H₂SO₄，31%;

b比例：水玻璃170ml∶稀硫酸170ml＝1∶1;

c配制方法：将水玻璃缓慢地加入稀硫酸溶液中在搅拌下进行。此时溶液为透明均匀状，将其静置凝胶15小时;

d洗胶：用倾析法将上述c所得胶体（应预先划成小块状）在清水中漂洗数次，直至无SO^-2 ₄为止（可用BaCl检查之）;

e干燥：在60℃温度下干燥表面水份和结构水份2小时，即得硅酸胶冻;

f规格：呈透明状胶块，含水量75～79.8%含SiO₂20.2～25%。

实例2，用硅酸胶冻调制高模数水玻璃（即第三步）。

a原料：低模数水玻璃Na₂O2.67SO₂，36BéSiO₂＝24.7%，Na₂O＝9.55%;硅酸胶冻SiO₂＝22.6%;

b配制高模数水玻璃Na₂O3.6SiO₂;

c用量计算：因硅酸胶冻含SiO₂22.6%，配制水玻璃Na₂O3.6SiO₂，SiO₂应为33.25%，故SiO₂应增加8.55%。

若用300ml水玻璃Na₂O2.67SiO₂来配制水玻璃Na₂O3.6SiO₂所需的硅酸胶冻为：

（8.55%×1.33×300）× 1/0.226 ＝146（克）

即300ml低模数水玻璃（模数M＝2.67）要配成高模数水玻璃（模数M＝3.6）应加入硅酸胶冻146克;

d配制方法：称取硅酸胶冻146克，在70～80℃温度下加入300ml低模数水玻璃中并充分搅拌，即得高模数水玻璃;

e结果检测：

1.模数M＝3.63，SiO₂＝25.43%，

Na₂O＝7.23%，36°Bé;

2.加温蒸发浓缩至41°Bé时测定，模数M＝3.60

SiO₂＝27.88%，Na₂O＝8.0%;

3.外观，浅黄色，透明度好。

Claims

1、现行的湿法制水玻璃的方法是，通过将原料硅砂(1)、烧碱(2)、泵入反应釜(3)中，经过反应后得到低模数水玻璃(5)。本发明用湿法制高模数水玻璃的方法，其特征是：将低模数水玻璃(5)与稀硫酸(6)化合并经凝胶、洗胶及干燥后得到硅酸胶冻(10)。再将低模数水玻璃(5)与硅酸胶冻(10)直接调配成高模数水玻璃(12)。

2、根据权利要求1所述的用湿法制高模数水玻璃的方法其特征是：由低模数水玻璃（5）与稀硫酸（6）化合后得到的硅酸胶冻（10）的含水量为75～79.8%含SiO₂为20.2～25%。

3、根据权利要求1所述的用湿法制高模数水玻璃的方法其特征是：低模数水玻璃（5）的浓度为32～36°Be′，稀硫酸（6）的浓度为25～31%。