JPH10101325A - Production of sodium silicate cullet - Google Patents
Production of sodium silicate culletInfo
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- JPH10101325A JPH10101325A JP25358996A JP25358996A JPH10101325A JP H10101325 A JPH10101325 A JP H10101325A JP 25358996 A JP25358996 A JP 25358996A JP 25358996 A JP25358996 A JP 25358996A JP H10101325 A JPH10101325 A JP H10101325A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、珪酸ソーダカレッ
トの新規な製造方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel method for producing sodium silicate silicate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、珪酸ソーダカレット（Ｎａ2Ｏ ｎ
ＳｉＯ2；ｎは一般に２．０〜３．４）の製造方法とし
ては、ソーダ灰法と苛性法がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, sodium silicate silicate (Na 2 O n)
SiO 2 ; n is generally in the range of 2.0 to 3.4), and includes a soda ash method and a caustic method.
【０００３】ソーダ灰法は、炭酸ソーダ粉末（Ｎａ2Ｃ
Ｏ3）と珪砂（ＳｉＯ2）を乾式の混合機において混合し
て得られる混合物を溶融炉に供給し、該溶融炉で溶融し
て珪酸ソーダカレットを製造する方法である。[0003] The soda ash method uses sodium carbonate powder (Na 2 C).
In this method, a mixture obtained by mixing O 3 ) and silica sand (SiO 2 ) in a dry mixer is supplied to a melting furnace and melted in the melting furnace to produce sodium silicate cullet.
【０００４】また、苛性法は、苛性ソーダ水溶液（Ｎａ
ＯＨ ｌｉｑ）を珪砂と混合し、乾燥機にて乾燥した混
合物を溶融炉に供給し、該溶融炉で溶融して珪酸ソーダ
カレットを製造する方法である。In the caustic method, an aqueous solution of caustic soda (Na
OH liq) is mixed with silica sand, a mixture dried in a dryer is supplied to a melting furnace, and melted in the melting furnace to produce sodium silicate cullet.
【０００５】上記方法のうち、ソーダ灰法は、製造工程
及び製造設備が簡易であることで有利である。この場
合、上記ソーダ灰法における原料となる炭酸ソーダ粉末
としては、嵩比重が１．０〜１．４ｇ／ｃｃの重質炭酸
ソーダ粉末と、嵩比重が０．５〜１．０ｇ／ｃｃの軽質
炭酸ソーダ粉末があり、従来の製造工程においては、取
扱性等の面より重質炭酸ソーダ粉末が一般に使用されて
いた。[0005] Among the above methods, the soda ash method is advantageous in that the production steps and production equipment are simple. In this case, the sodium carbonate powder as a raw material in the above-mentioned soda ash method includes a heavy sodium carbonate powder having a bulk specific gravity of 1.0 to 1.4 g / cc and a heavy sodium carbonate powder having a bulk specific gravity of 0.5 to 1.0 g / cc. There is light sodium carbonate powder, and in the conventional manufacturing process, heavy sodium carbonate powder is generally used from the viewpoint of handleability and the like.
【０００６】ところが、重質炭酸ソーダ粉末は軽質炭酸
ソーダ粉末を原料として製造されており、該重質炭酸ソ
ーダの製造工程を含めた珪酸ソーダカレットの製造工程
の簡略化やコストの削減を図るために、原料として軽質
炭酸ソーダ粉末を使用する方法を模索していた。However, heavy sodium carbonate powder is produced using light sodium carbonate powder as a raw material. In order to simplify the production process of sodium silicate cullet including the production process of the heavy sodium carbonate and to reduce the cost. In the meantime, a method for using light sodium carbonate powder as a raw material was sought.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ソーダ灰法においては、原料の炭酸ソーダ粉末、特に軽
質炭酸ソーダ粉末を用いた場合、該炭酸ソーダ粉末と珪
砂との混合時及び輸送時に該炭酸ソーダ粉末に起因して
多量の粉塵が発生するという問題が生ずる。However, in the conventional soda ash method, when a raw material of sodium carbonate powder, particularly light sodium carbonate powder, is used, the carbonate is mixed with the sodium carbonate powder and silica sand during mixing and transportation. There is a problem that a large amount of dust is generated due to the soda powder.
【０００８】また、該溶融炉に供給した時に燃焼バーナ
ーの風力により該炭酸ソーダ粉末が該溶融炉内で飛散し
て、熱交換器、蓄熱室等へ付着してこれらの装置の性能
を低下させたり、得られる珪酸ソーダカレットのモル比
（前記化学式中のｎ）に影響を及ぼすというような問題
がある。Further, when supplied to the melting furnace, the sodium carbonate powder scatters in the melting furnace due to the wind force of the combustion burner and adheres to a heat exchanger, a heat storage chamber, etc., thereby deteriorating the performance of these devices. Or the molar ratio of the obtained sodium silicate silicate (n in the above chemical formula) is affected.
【０００９】更に、本発明者らの実験によれば、従来の
炭酸ソーダ粉末と珪砂を乾式混合した状態で溶融炉に供
給した場合、該溶融炉内で偏析が起こりやすく、その結
果、珪砂へのアルカリの拡散距離が長くなり、その分相
当長い反応時間を必要とするという問題があることが判
明した。Further, according to the experiments by the present inventors, when the conventional sodium carbonate powder and silica sand are dry-mixed and supplied to a melting furnace, segregation easily occurs in the melting furnace. It has been found that there is a problem that the diffusion distance of the alkali becomes longer and a correspondingly longer reaction time is required.
【００１０】[0010]
【問題を解決するための手段】本発明者等は、ソーダ灰
法による珪酸ソーダカレットの製造方法について鋭意研
究を重ねた。その結果、苛性ソーダをバインダーとして
該炭酸ソーダ粉末を珪砂に付着させた複合体とした状態
で溶融炉に供給することにより、炭酸ソーダ粉末の粉塵
の発生及び溶融炉内での飛散を防止でき、また、偏析を
抑制して反応速度を速くすることができるなど、該炭酸
ソーダ粉末を用いた珪酸ソーダカレットの製造方法にお
ける問題点を尽く解決し得ることを見い出し本発明を完
成するに至った。Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied a method for producing sodium silicate cullet by the soda ash method. As a result, by supplying to the melting furnace in a state where the sodium carbonate powder is adhered to silica sand using caustic soda as a binder, generation of dust of the sodium carbonate powder and scattering in the melting furnace can be prevented, and The present inventors have found that the problems in the method for producing sodium silicate cullet using the sodium carbonate powder can be solved satisfactorily, for example, the reaction rate can be increased by suppressing segregation, and the present invention has been completed.
【００１１】即ち、本発明は、炭酸ソーダ粉末と珪砂と
の混合物を溶融炉に供給して溶融することにより珪酸ソ
ーダカレットを製造する方法において、苛性ソーダをバ
インダーとして該炭酸ソーダ粉末を珪砂に付着させた複
合体の状態で、炭酸ソーダ粉末と珪砂とを溶融炉に供給
することを特徴とする珪酸ソーダカレットの製造方法で
ある。That is, the present invention provides a method for producing a sodium silicate cullet by supplying a mixture of sodium carbonate powder and silica sand to a melting furnace and melting the same, wherein the sodium carbonate powder is adhered to silica sand using caustic soda as a binder. A method for producing sodium silicate cullet, comprising supplying sodium carbonate powder and silica sand to a melting furnace in the state of the composite.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【００１３】本発明の製造方法において、原料として用
いる炭酸ソーダ粉末は、特に制限されず、公知の方法に
より得られたものが使用される。一般には、嵩比重が
０．５〜１．４ｇ／ｃｃ、平均粒径が５０〜５００μｍ
のものが使用され、特に、本発明においては、嵩比重が
０．５〜１．０ｇ／ｃｃの軽質炭酸ソーダ粉末を使用す
る場合に、後記するように、その取り扱い時の飛散や、
溶融炉における偏析の防止に効果が顕著であり、好適に
使用される。In the production method of the present invention, the sodium carbonate powder used as a raw material is not particularly limited, and those obtained by a known method are used. Generally, the bulk specific gravity is 0.5 to 1.4 g / cc, and the average particle size is 50 to 500 μm.
In particular, in the present invention, when light sodium carbonate powder having a bulk specific gravity of 0.5 to 1.0 g / cc is used, as described later, scattering during handling thereof,
It has a remarkable effect on preventing segregation in a melting furnace, and is suitably used.
【００１４】また、上記の軽質炭酸ソーダ粉末を使用す
るメリットとしては、平均粒径が珪砂に比べて小さいた
めに、後記のように、珪砂に苛性ソーダをバインダーと
して炭酸ソーダ粉末を付着させて複合体としたときに、
珪砂をより緻密に包み込む状態になるため、反応性が向
上する点が挙げられる。An advantage of using the above-mentioned light sodium carbonate powder is that, since the average particle diameter is smaller than that of silica sand, the sodium carbonate powder is adhered to silica sand using caustic soda as a binder as described below. And when
Since silica sand is wrapped more densely, reactivity is improved.
【００１５】また、本発明において、珪砂も公知のもの
が特に制限なく使用される。一般には、嵩比重が１．２
〜１．４ｇ／ｃｃ、平均粒径が１５０〜４２０μｍのも
のが使用されるが、炭酸ソーダ粉末との混合性を考慮し
た場合、特に、平均粒径が１５０〜３００μｍのものが
好適に使用される。In the present invention, known silica sand is also used without any particular limitation. Generally, the bulk specific gravity is 1.2
Those having a mean particle size of 150 to 300 μm are preferably used in consideration of the mixing property with sodium carbonate powder. You.
【００１６】本発明において、上記炭酸ソーダ粉末と珪
砂は、苛性ソーダをバインダーとして該炭酸ソーダ粉末
を珪砂に付着させた複合体の状態で溶融炉に供給するこ
とが極めて重要である。In the present invention, it is extremely important that the sodium carbonate powder and silica sand are supplied to a melting furnace in a composite state in which the sodium carbonate powder is adhered to silica sand using caustic soda as a binder.
【００１７】即ち、炭酸ソーダ粉末を珪砂に付着させる
ことにより、該炭酸ソーダ粉末の飛散を効果的に防止す
ることができ、取り扱い時は勿論、溶融炉に供給後にお
いても、珪砂と炭酸ソーダ粉末とが分離することがな
く、比重差による炉内での偏析を実質的に無くすること
ができ、極めて安定した品質の珪酸ソーダカレットを得
ることができる。That is, by adhering the sodium carbonate powder to the silica sand, the scattering of the sodium carbonate powder can be effectively prevented, and the silica sand and the sodium carbonate powder can be effectively prevented not only during the handling but also after being supplied to the melting furnace. And segregation in the furnace due to a difference in specific gravity can be substantially eliminated, and soda silicate cullet of extremely stable quality can be obtained.
【００１８】また、上記珪砂に炭酸ソーダ粉末との複合
体のバインダーとして苛性ソーダを使用することにより
珪砂と炭酸ソーダ粉末との溶融反応時間を短縮でき、ま
た、溶融反応温度を下げることができ、極めて効率よく
珪酸ソーダカレットを製造することができる。かかる作
用機構は明らかではないが、該苛性ソーダが珪砂と炭酸
ソーダ粉末との接触媒体として作用してアルカリ拡散を
助長し、溶融反応を促進するものと推定される。Further, by using caustic soda as a binder of a composite of the silica sand and the sodium carbonate powder, the melting reaction time between the silica sand and the sodium carbonate powder can be shortened, and the melting reaction temperature can be lowered. Sodium silicate cullet can be produced efficiently. Although the mechanism of this action is not clear, it is assumed that the caustic soda acts as a contact medium between the silica sand and the sodium carbonate powder to promote alkali diffusion and promote the melting reaction.
【００１９】また、苛性ソーダを複合体のバインダーと
して使用することにより、該複合体の強度も強く、取り
扱い時に分離し難いという効果も発揮する。Further, by using caustic soda as a binder of the composite, the composite has a strong strength and has an effect of being hardly separated during handling.
【００２０】これに対して、従来、粉末原料を使用した
ほう酸ガラスを製造する際、原料のホウ酸粉末の飛散を
防止するために、特開昭４７−２３４０４号の明細書
に、該ホウ酸粉末に水もしくは水と多価アルコールを加
えて造粒後、乾燥して造粒物とし、溶融炉に供給すると
いう方法が提案されている。On the other hand, in the production of borate glass using a powdered raw material, in order to prevent the boric acid powder as a raw material from being scattered, the specification of Japanese Patent Application Laid-Open No. 47-23404 discloses that There has been proposed a method in which water or water and a polyhydric alcohol are added to a powder, granulated, dried to form a granulated product, and supplied to a melting furnace.
【００２１】しかしながら、ここで加えている水もしく
は水と多価アルコールは、造粒のためのみに使用されて
いるものであって、上記した苛性ソーダによる反応性の
向上効果は期待されない。また、本発明の複合体の製造
方法は、後記するように、苛性ソーダ溶液に炭酸ソーダ
粉末を添加してスラリーとしたものを珪砂に付着させて
乾燥することによって得られるが、かかる製造におい
て、乾燥は苛性ソーダを溶解した水のみを蒸発させれば
良い。これに対して、上記ホウ酸粉末を造粒するために
使用した水は、その全量を乾燥によって除去する必要が
あり、多大のエネルギーが必要となり、製造エネルギー
が増大する。However, the water or water and polyhydric alcohol added here are used only for granulation, and the effect of improving the reactivity by caustic soda is not expected. Further, the method for producing the composite of the present invention is obtained by adding a sodium carbonate powder to a caustic soda solution to form a slurry and attaching the slurry to silica sand and drying, as described later. Only the water in which caustic soda is dissolved may be evaporated. On the other hand, all of the water used for granulating the boric acid powder needs to be removed by drying, which requires a large amount of energy and increases production energy.
【００２２】本発明において、珪砂に炭酸ソーダ粉末を
苛性ソーダをバインダーとして付着させた複合体の形態
は、苛性ソーダによって炭酸ソーダ粉末が珪砂に固定さ
れている形態であれば特に制限されない。一般には、図
２に模式的に示すように、珪砂２２の表面を苛性ソーダ
の固体層２３が覆い、該苛性ソーダの固体層によって炭
酸ソーダ粉末２１が固定された態様が一般的である。勿
論、苛性ソーダの固体層は、製造上、炭酸ソーダ粉末の
表面に存在する場合もあり得る。In the present invention, the form of the complex in which sodium carbonate powder is adhered to silica sand as caustic soda as a binder is not particularly limited as long as the sodium carbonate powder is fixed to silica sand by caustic soda. Generally, as schematically shown in FIG. 2, a mode in which the surface of silica sand 22 is covered with a solid layer 23 of caustic soda and the sodium carbonate powder 21 is fixed by the solid layer of caustic soda. Of course, the solid layer of caustic soda may be present on the surface of the sodium carbonate powder during production.
【００２３】上記複合体の構造は、従来の乾式混合によ
って得られた混合物について、珪砂と炭酸ソーダ粉末と
が点接触しているのに対して、苛性ソーダ２３がバイン
ダーとなり炭酸ソーダ粉末２１が珪砂２２を包み込む形
状なので、面接触となり接触面積が広くなっている。The structure of the above-described composite is such that, in a mixture obtained by conventional dry mixing, silica sand and sodium carbonate powder are in point contact, while caustic soda 23 becomes a binder and sodium carbonate powder 21 becomes silica sand 22. Since the shape wraps around, the contact area is increased and the contact area is increased.
【００２４】複合体の粒径は製造条件、特に乾燥条件に
よって異なるが、一般に、２００〜８００μｍが好適で
ある。Although the particle size of the composite varies depending on the production conditions, especially on the drying conditions, it is generally preferred to be 200 to 800 μm.
【００２５】上記複合体において、炭酸ソーダ粉末、珪
砂及び苛性ソーダの割合は、目的とする珪酸ソーダカレ
ットのＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏのモル比、或いは該複合体の目
的とする強度によって異なり、一概に限定できないが、
一般に、珪砂１００重量部に対して、炭酸ソーダ粉末と
苛性ソーダの合計量がＮａ2Ｏに換算して５１．７〜３
０．４重量部となるように決定するのが一般的である。
また、この場合、炭酸ソーダ粉末と苛性ソーダ水溶液と
の割合は、苛性ソーダ水溶液（４８ｗｔ％）１００重量
部に対して、炭酸ソーダ粉末が７．１〜４２．４重量部
となるように決定することが好ましい。In the above composite, the proportions of sodium carbonate powder, silica sand and caustic soda are different depending on the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O of the desired sodium silicate cullet or the desired strength of the composite, and are generally determined. Although it cannot be limited,
Generally, the total amount of sodium carbonate powder and caustic soda is 51.7 to 3 in terms of Na 2 O with respect to 100 parts by weight of silica sand.
Generally, it is determined to be 0.4 parts by weight.
In this case, the ratio of the sodium carbonate powder to the aqueous sodium hydroxide solution may be determined so that the sodium carbonate powder is 7.1 to 42.4 parts by weight based on 100 parts by weight of the aqueous sodium hydroxide solution (48 wt%). preferable.
【００２６】本発明において、複合体の製造方法は特に
制限されないが、好適な方法を例示すれば、図１に示さ
れた方法が挙げられる。In the present invention, the method for producing the composite is not particularly limited, but a preferred method is exemplified by the method shown in FIG.
【００２７】即ち、図１は本発明を実施するための工程
を示す概略図であり、複合体の製造は、上記図１におい
て、苛性ソーダ水溶液タンク１から苛性ソーダ水溶液
と、炭酸ソーダタンク２から炭酸ソーダ粉末とを、それ
ぞれ連続的にスラリー槽４に供給し、該スラリー槽にお
いて４０〜６０℃で両者を撹拌・混合してスラリーを調
製する。FIG. 1 is a schematic view showing the steps for carrying out the present invention. In the production of the composite, the aqueous sodium hydroxide solution tank 1 and the aqueous sodium carbonate tank 2 shown in FIG. The powder and the powder are continuously supplied to the slurry tank 4, and both are stirred and mixed at 40 to 60 ° C. in the slurry tank to prepare a slurry.
【００２８】複合化は、粒子状で乾燥物が得られる方法
であれば特に制限無く採用され、本発明では流動層乾燥
機５において、珪砂タンク３から供給され流動化してい
る珪砂に該スラリーを噴霧し、２００〜３００℃で乾燥
させると、スラリー中の水分が蒸発して、図２に示すよ
うな固体化した苛性ソーダ２３をバインダーとして炭酸
ソーダ粉末２２を珪砂２１に付着させた複合体が得られ
る。なお、乾燥エアとして流動層乾燥機用熱風炉６の熱
風炉出口ガス７を利用するのが一般的ではあるが、省エ
ネルギーを考慮した場合、溶融炉８の溶融炉排ガス１２
の熱エネルギーを熱回収装置９で熱交換した流動層乾燥
機用温風１０を利用することが好ましい。The compounding method is not particularly limited as long as it is a method of obtaining a dried product in the form of particles. In the present invention, in the fluidized bed dryer 5, the slurry is added to the silica sand supplied from the silica sand tank 3 and fluidized. When sprayed and dried at 200 to 300 ° C., the water in the slurry evaporates, and a composite in which sodium carbonate powder 22 is adhered to silica sand 21 using solidified caustic soda 23 as a binder as shown in FIG. 2 is obtained. Can be Although it is common to use the hot-air outlet gas 7 of the hot-air stove 6 for the fluidized-bed dryer as the drying air, in consideration of energy saving, the melting furnace exhaust gas 12 of the melting furnace 8 is used.
It is preferable to use the hot air 10 for a fluidized-bed dryer in which the heat energy of the above has been exchanged by the heat recovery device 9.
【００２９】苛性ソーダ水溶液と炭酸ソーダ粉末の割合
は、複合体におけるそれぞれの割合が前記割合となる範
囲で、且つスラリー化が可能な範囲内で任意に決定すれ
ばよい。The ratio between the aqueous sodium hydroxide solution and the sodium carbonate powder may be arbitrarily determined as long as the respective ratios in the composite are within the above ranges and within the range where slurrying is possible.
【００３０】スラリー中の水分量が増加すると、その水
分を蒸発させるためのエネルギーが増加してしまう。ま
たスラリー中の水分が低下すると、スラリー化した時の
粘度が上昇し、後工程への移液や珪砂への均一な噴霧が
困難になるため、通常スラリー中の水分は４８．６〜３
６．５％の範囲が取扱い上好ましい。As the amount of water in the slurry increases, the energy for evaporating the water increases. Further, when the water content in the slurry decreases, the viscosity of the slurry increases, and it becomes difficult to transfer the liquid to the subsequent process or to uniformly spray the silica sand.
A range of 6.5% is preferable for handling.
【００３１】炭酸ソーダ粉末と苛性ソーダ水溶液及び珪
砂との混合割合は、通常は珪酸ソーダカレットのモル比
（化学式中のｎ）により決定される。一般には珪砂１０
０重量部に対し、炭酸ソーダ粉末と苛性ソーダ水溶液の
合計量がＮａ2Ｏ換算して５１．７〜３０．４重量部の
割合となるように調製され、この場合モル比は２．０〜
３．４の範囲で変化する。また、炭酸ソーダ粉末と苛性
ソーダ水溶液との割合は適宜決定すれば良いが、一般に
は苛性ソーダ１００重量部に対し７．１〜４２．４重量
部となるように調製する。The mixing ratio of the sodium carbonate powder to the aqueous sodium hydroxide solution and the silica sand is usually determined by the molar ratio of sodium silicate cullet (n in the chemical formula). Generally silica sand 10
The total amount of the sodium carbonate powder and the aqueous sodium hydroxide solution is adjusted to be 51.7 to 30.4 parts by weight in terms of Na 2 O with respect to 0 parts by weight.
It changes within the range of 3.4. The ratio between the sodium carbonate powder and the aqueous solution of caustic soda may be appropriately determined, but is generally adjusted so as to be 7.1 to 42.4 parts by weight based on 100 parts by weight of caustic soda.
【００３２】また、上記苛性ソーダ水溶液の濃度は特に
制限されないが、できるだけ高濃度のものを使用するこ
とが、複合体の製造において、蒸発させる水の量を減少
せしめ、経済的に本発明を実施するために好ましい。従
って、通常、３２〜４８重量％の濃度の苛性ソーダ溶液
が好適に使用される。The concentration of the aqueous solution of caustic soda is not particularly limited, but using a concentration as high as possible reduces the amount of water to be evaporated in the production of the composite, thereby economically practicing the present invention. Preferred for. Therefore, usually, a caustic soda solution having a concentration of 32 to 48% by weight is suitably used.
【００３３】本発明において、複合体の溶融は、公知の
ガラス溶融炉を使用して行うことができる。In the present invention, the melting of the composite can be performed using a known glass melting furnace.
【００３４】代表的な溶融炉を例示すれば、タンク窯、
ルツボ窯等が挙げられ、特に、排ガスの熱回収設備を付
設した溶融炉については、溶融炉内での炭酸ソーダ粉末
の飛散がより減少するため有効である。A typical melting furnace is, for example, a tank kiln,
For example, a melting furnace provided with a heat recovery facility for exhaust gas is effective because the scattering of sodium carbonate powder in the melting furnace is further reduced.
【００３５】複合体の溶融温度は、特に制限されない
が、本発明によれば、１２００〜１４００℃であり、溶
融時間は９〜１２時間が好適である。The melting temperature of the composite is not particularly limited, but according to the present invention, it is 1200 to 1400 ° C., and the melting time is preferably 9 to 12 hours.
【００３６】また、本発明の複合体を使用する溶融操作
は、溶融炉の温度分布に温度勾配をつけた溶融炉におい
て有効である。即ち、従来の方法では珪砂と炭酸ソーダ
粉末を乾式混合しているため、溶融炉に供給したときに
偏析を起こしやすいため、かかる温度調節が困難であっ
たが、複合体を使用した本発明の方法にあっては、珪砂
を苛性ソーダをバインダーとして炭酸ソーダ粉末が包み
込む状態になるため、乾燥された直後から反応が開始し
ており、溶融炉に供給したときに珪砂と炭酸ソーダ粉末
が分離することなく、溶融炉内での偏析が抑制され、そ
の結果、極めて精度良く温度制御を行うことができる。The melting operation using the composite of the present invention is effective in a melting furnace having a temperature gradient in the melting furnace. That is, in the conventional method, since the silica sand and the sodium carbonate powder are dry-mixed, segregation is likely to occur when supplied to the melting furnace, and it is difficult to control the temperature. In the method, silica sand is wrapped in sodium carbonate powder using caustic soda as a binder, so the reaction starts immediately after drying, and the silica sand and sodium carbonate powder separate when supplied to the melting furnace. In addition, segregation in the melting furnace is suppressed, and as a result, temperature control can be performed with extremely high accuracy.
【００３７】また、従来の方法では珪砂と炭酸ソーダ粉
末を乾式混合して溶融炉に供給するため、供給温度は５
０〜８０℃と低いため、溶融炉の原料投入口部の温度が
低下するという減少を招く。これに対して、本発明の方
法においては、前記複合体の製造における乾燥後、該複
合体の温度が実質的に低下しない時期に複合体を溶融炉
に供給することにより、溶融炉の原料投入口部の温度低
下を抑制することができるというメリットを有する。こ
れにより、溶融反応時間の縮減、溶融炉の燃料使用量の
削減を図ることができる。かかる投入温度は、乾燥後直
ちに複合体を溶融炉に供給することにより、投入温度が
従来技術に比べて１００〜２００℃高くすることが可能
である。In the conventional method, since the silica sand and the sodium carbonate powder are dry-mixed and supplied to the melting furnace, the supply temperature is 5
Since the temperature is as low as 0 to 80 ° C., a decrease in the temperature of the raw material inlet of the melting furnace is caused. On the other hand, in the method of the present invention, after drying in the production of the composite, the composite is supplied to the melting furnace at a time when the temperature of the composite does not substantially decrease, so that the raw material input to the melting furnace is performed. There is an advantage that the temperature drop at the mouth can be suppressed. As a result, the melting reaction time can be reduced, and the fuel consumption of the melting furnace can be reduced. By supplying the composite to the melting furnace immediately after drying, the charging temperature can be increased by 100 to 200 ° C. as compared with the prior art.
【００３８】溶融反応によって得られた珪酸ソーダカレ
ットは、公知の方法により冷却し、必要に応じて粉砕す
ればよい。The soda silicate cullet obtained by the melting reaction may be cooled by a known method and pulverized if necessary.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本発明によれば、苛性ソーダをバインダ
ーとして該炭酸ソーダ粉末を珪砂に付着させた複合体と
して溶融炉に供給するため、溶融炉内での炭酸ソーダ粉
末の飛散が防止されるのみでなく、珪砂を苛性ソーダと
炭酸ソーダ粉末が包み込む状態になるため、溶融炉内で
の偏析が抑制され、安定して珪酸ソーダカレットを製造
することができると共に、反応時間も短縮することがで
きる。According to the present invention, since the sodium carbonate powder is supplied to the melting furnace as a composite in which caustic soda is used as a binder and the sodium carbonate powder is adhered to silica sand, the scattering of the sodium carbonate powder in the melting furnace is only prevented. Instead, the silica sand is wrapped in caustic soda and sodium carbonate powder, so that segregation in the melting furnace is suppressed, so that sodium silicate cullet can be stably manufactured and the reaction time can be shortened.
【００４０】[0040]
実施例１ 平均粒子径２００μｍの珪砂１００重量部に対して、苛
性ソーダ水溶液（４８wt％）５２．７重量部に平均粒径
１００μｍ、嵩比重が０．８ｇ／ｃｃの炭酸ソーダ粉末
２２．４重量部を混合したスラリーを、流動層乾燥機５
において流動化している珪砂と混合し、２５０℃で乾燥
して図２に模式的に示すような、苛性ソーダをバインダ
ーとして炭酸ソーダ粉末を珪砂に付着させた複合体を得
た。Example 1 22.4 parts by weight of sodium carbonate powder having an average particle diameter of 100 μm and a bulk specific gravity of 0.8 g / cc was added to 52.7 parts by weight of an aqueous caustic soda solution (48 wt%) with respect to 100 parts by weight of silica sand having an average particle diameter of 200 μm. The fluidized bed dryer 5
And dried at 250 ° C. to obtain a composite in which sodium carbonate powder was adhered to silica sand using caustic soda as a binder as schematically shown in FIG.
【００４１】複合体の平均粒径は７００μｍであり、こ
の複合体を直ちに２００℃の温度で溶融炉に供給し、１
３００℃の最高温度で１０時間溶融することにより珪酸
ソーダカレットを製造した。The composite had an average particle size of 700 μm. The composite was immediately supplied to a melting furnace at a temperature of 200 ° C.
Sodium silicate cullet was produced by melting at a maximum temperature of 300 ° C. for 10 hours.
【００４２】その結果、溶融炉内での炭酸ソーダ粉末の
飛散が防止されるため、得られた珪酸ソーダカレットの
モル比の変動幅は、０．０８以内であり、運転管理上極
めて有利であった。As a result, since the scattering of the sodium carbonate powder in the melting furnace is prevented, the fluctuation range of the molar ratio of the obtained sodium silicate cullet is within 0.08, which is extremely advantageous in operation management. Was.
【００４３】また、溶融炉内での炭酸ソーダ粉末の飛散
が防止されるため、４ヶ月以上熱交換器のクリーニング
の必要がなくなった。Further, since the scattering of the sodium carbonate powder in the melting furnace is prevented, it is not necessary to clean the heat exchanger for more than four months.
【００４４】更に、アルカリと珪砂の反応速度が速くな
り、珪酸ソーダカレットを製造するための燃料使用量
は、一時間当たり１ｋｌ要した。Furthermore, the reaction rate between the alkali and the silica sand was increased, and the amount of fuel used to produce sodium silicate cullet required 1 kl per hour.
【００４５】実施例２ 実施例１同じ原料を使用し、珪砂１００重量部に対し
て、苛性ソーダ水溶液（４８wt％）７９．１重量部に炭
酸ソーダ粉末５．６重量部を混合したスラリーを、流動
層乾燥機５において流動化している珪砂と混合し、２５
０℃で乾燥して図２に模式的に示すような、苛性ソーダ
をバインダーとして炭酸ソーダ粉末を珪砂に付着させた
複合体を得た。Example 2 Using the same raw materials, a slurry prepared by mixing 5.6 parts by weight of sodium carbonate powder with 79.1 parts by weight of a sodium hydroxide aqueous solution (48 wt%) based on 100 parts by weight of silica sand, Mix with fluidized silica sand in bed dryer 5
After drying at 0 ° C., a composite was obtained as schematically shown in FIG. 2 in which sodium carbonate powder was adhered to silica sand using caustic soda as a binder.
【００４６】複合体の平均粒径は７００μｍであり、こ
の複合体を直ちに２００℃の温度で溶融炉に供給し、実
施例１と同様の条件で珪酸ソーダカレットを製造した。The average particle size of the composite was 700 μm. The composite was immediately supplied to a melting furnace at a temperature of 200 ° C., and sodium silicate cullet was produced under the same conditions as in Example 1.
【００４７】その結果、得られた珪酸ソーダカレットの
モル比の変動幅は、０．０８以内であり、運転管理上極
めて有利であった。As a result, the fluctuation range of the molar ratio of the obtained sodium silicate silicate was within 0.08, which was extremely advantageous in operation management.
【００４８】また、溶融炉内での炭酸ソーダ粉末の飛散
が防止されるため、４ヶ月以上熱交換器のクリーニング
の必要がなくなった。Further, since the scattering of the sodium carbonate powder in the melting furnace is prevented, it is not necessary to clean the heat exchanger for more than four months.
【００４９】更に、アルカリと珪砂の反応速度が速くな
り、珪酸ソーダカレットを製造するための燃料使用量
は、一時間当たり１ｋｌ要した。Further, the reaction rate between the alkali and the silica sand was increased, and the amount of fuel required to produce sodium silicate cullet was 1 kl per hour.
【００５０】以上のように、苛性ソーダ水溶液と炭酸ソ
ーダ粉末の混合割合を変化させた場合も、苛性ソーダを
バインダーとして炭酸ソーダ粉末を珪砂に付着させた複
合体が得られ、本発明が有効であることを確認した。As described above, even when the mixing ratio of the aqueous sodium hydroxide solution and the sodium carbonate powder is changed, a composite in which sodium carbonate powder is adhered to silica sand using sodium hydroxide as a binder is obtained, and the present invention is effective. It was confirmed.
【００５１】比較例１ 実施例１と同じ原料を使用し、実施例１と同じ配合割合
となるように、苛性ソーダを付着させた珪砂及び炭酸ソ
ーダ粉末を乾式混合装置で混合し、これを溶融炉に供給
し、実施例１と同様の条件で珪酸ソーダカレットを製造
した。Comparative Example 1 The same raw materials as in Example 1 were used, and silica sand and sodium carbonate powder to which caustic soda had been adhered were mixed in a dry mixer so as to have the same mixing ratio as in Example 1, and this was mixed in a melting furnace. And produced sodium silicate cullet under the same conditions as in Example 1.
【００５２】その結果、得られた珪酸ソーダカレットの
モル比の変動幅は、０．１を越え、運転管理上問題を生
じた。As a result, the fluctuation range of the molar ratio of the obtained sodium silicate silicate exceeded 0.1, causing a problem in operation management.
【００５３】また、溶融炉内での炭酸ソーダ粉末の飛散
がひどく、１ヶ月に一度熱交換器のクリーニングの必要
があった。Further, the scattering of the sodium carbonate powder in the melting furnace was so severe that it was necessary to clean the heat exchanger once a month.
【００５４】更に、珪酸ソーダカレットを製造するため
の燃料使用量は、一時間当たり１．１ｋｌ要した。Further, the amount of fuel used for producing sodium silicate cullet was 1.1 kl per hour.
【図１】本発明法による珪酸ソーダカレット製造工程を
示す概略図FIG. 1 is a schematic diagram showing a process for producing sodium silicate cullet according to the method of the present invention.
【図２】本発明による複合体のモデル図FIG. 2 is a model diagram of a complex according to the present invention.
１．苛性ソーダ水溶液タンク ２．炭酸ソーダタンク ３．珪砂タンク ４．スラリー槽 ５．流動層乾燥機 ６．流動層乾燥機用熱風炉 ７．熱風炉出口ガス ８．溶融炉 ９．熱回収装置 １０．流動層乾燥機用温風 １１．珪酸ソーダカレット １２．溶融炉排ガス ２１．炭酸ソーダ粉末 ２２．珪砂 ２３．苛性ソーダ 1. Caustic soda aqueous solution tank 2. 2. Carbonated soda tank Silica sand tank 4. Slurry tank 5. Fluid bed dryer 6. 6. Hot air oven for fluidized bed dryer Hot stove outlet gas 8. Melting furnace 9. Heat recovery device 10. 10. Hot air for fluidized bed dryer Sodium silicate cullet 12. Melting furnace exhaust gas 21. Sodium carbonate powder 22. Quartz sand 23. caustic soda
Claims (2)
炉に供給して溶融することにより珪酸ソーダカレットを
製造する方法において、該炭酸ソーダ粉末を苛性ソーダ
をバインダーとして珪砂に付着させた複合体の状態で、
炭酸ソーダ粉末と珪砂とを溶融炉に供給することを特徴
とする珪酸ソーダカレットの製造方法。1. A method for producing a soda silicate cullet by supplying a mixture of sodium carbonate powder and silica sand to a melting furnace and melting the mixture, wherein the sodium carbonate powder is attached to silica sand using caustic soda as a binder. In the state,
A method for producing sodium silicate cullet, comprising supplying sodium carbonate powder and silica sand to a melting furnace.
溶液とを混合してスラリーを調製し、該スラリーを珪砂
と混合後、乾燥して得られたものである請求項１記載の
珪酸ソーダカレットの製造方法。2. A sodium silicate cullet according to claim 1, wherein the composite is obtained by mixing a sodium carbonate powder and an aqueous solution of caustic soda to prepare a slurry, mixing the slurry with silica sand, and drying. Manufacturing method.
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| JP25358996A JP3746111B2 (en) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Method for producing sodium silicate cullet |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008055261A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Kao Corp | Manufacturing method of composite particles |
| JP2013006705A (en) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Nippon Chem Ind Co Ltd | Method and apparatus for melting raw material for alkali metal silicate |
| CN109133243A (en) * | 2018-07-20 | 2019-01-04 | 济南大学 | The method and its resulting product of a kind of quick preparation cladding silica sand and application |
| CN109264731A (en) * | 2018-09-19 | 2019-01-25 | 安徽龙泉硅材料有限公司 | The ultrapure sodium metasilicate of high-temperature silicon disulfide rubber reinforcing agent |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP25358996A patent/JP3746111B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP4697885B2 (en) * | 2006-08-29 | 2011-06-08 | 花王株式会社 | Method for producing composite particles |
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| JP3746111B2 (en) | 2006-02-15 |
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