專利名稱：五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
五水偏硅酸鈉目前市場上通常的生產(chǎn)工藝是采用水玻璃與氫氧化鈉的反應(yīng)生產(chǎn)工藝，在其生產(chǎn)過程中，都要經(jīng)過蒸發(fā)水分這一處理過程。該處理過程不但直接增加了生產(chǎn)成本，而且用煤燃燒，造成了環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不經(jīng)過蒸發(fā)水分生產(chǎn)五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法，其特征在于是以二氧化硅含量為90％以上的石英粉和氧化鈉含量為38～80％的液堿為反應(yīng)原料，反應(yīng)完成后經(jīng)過冷卻結(jié)晶制得。
本發(fā)明采用高二氧化硅含量的石英粉和液堿為反應(yīng)原料，反應(yīng)完成后不需經(jīng)過蒸發(fā)水分這一步驟，直接進行結(jié)晶，做到了一步生產(chǎn)五水偏硅酸鈉。石英粉優(yōu)選的二氧化硅含量為96％以上，更優(yōu)選98％以上。液堿優(yōu)選的氧化鈉含量為41～50％，在該優(yōu)選值內(nèi)，石英粉與液堿反應(yīng)可直接得到符合國家標準的五水偏硅酸鈉，高于該優(yōu)選值，也即液堿的氧化鈉含量高時，可以通過向反應(yīng)原料中補充水分與反應(yīng)原料一起反應(yīng)以達到合格標準的產(chǎn)品。加水量使液堿、石英粉中的氧化鈉、二氧化硅在總原料(包括水)中的百分含量不變。采用高含量氧化鈉的液堿(本身價格高)的生產(chǎn)成本要增加。
石英粉與液堿的反應(yīng)用量分別以二氧化硅和氧化鈉計，二氧化硅與氧化鈉占原料總量的重量百分比分別為(27～29)％和(28～34)％。國家標準規(guī)定的五水偏硅酸鈉中二氧化硅與氧化鈉的重量百分比分別為(27～29)％和(28～30)％，如果工藝控制的好，可以按照該配比確定石英粉與液堿的用量，考慮到生產(chǎn)過程中的損失，反應(yīng)原料中氧化鈉的用量可比理論用量增加3％左右，也即氧化鈉占原料總量的重量百分比為(31～34)％。不同濃度的石英粉和液堿，按照上述配比采用適合的用量。
本發(fā)明按照以上反應(yīng)原料既可以直接反應(yīng)得到產(chǎn)品，也可以按照上述規(guī)定的二氧化硅與氧化鈉的用量，占液堿總量80％的液堿先與石英粉反應(yīng)，反應(yīng)完成后再與剩余的液堿混合均勻，結(jié)晶，也得到本發(fā)明的產(chǎn)品。
石英粉與液堿應(yīng)在加溫加壓下進行，溫度為150～200℃，壓力為7～9個大氣壓，反應(yīng)時間為2～8個小時。石英粉的細度最好在200目以上，越細，越利于反應(yīng)，反應(yīng)時間縮短。加溫加壓的方式可以是工業(yè)上常用的方式，如蒸汽鍋爐加壓，導(dǎo)熱油加溫加壓等。
反應(yīng)完成后的冷卻結(jié)晶過程同已有技術(shù)。
本發(fā)明的優(yōu)點簡化了生產(chǎn)工藝，由反應(yīng)原料在加溫加壓下反應(yīng)，而后直接冷卻結(jié)晶，不需要再蒸去水分，實現(xiàn)了一步得到五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)工藝，采用高含量的氧化鈉液堿時，在反應(yīng)原料中直接補水同樣得到產(chǎn)品。本發(fā)明的生產(chǎn)方法不但大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，而且避免了環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，得到的產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標準。
具體實施例方式
以下以實施例說明本發(fā)明的生產(chǎn)方法，但不限制本發(fā)明。
實施例一用離心泵將液堿72kg(氧化鈉含量45％)輸進計量攪拌池中，開動攪拌后，加入秤量好的石英粉28kg(200目以上，二氧化硅含量98％)，待均勻后用離心泵輸入滾筒或反應(yīng)釜中，通蒸汽運轉(zhuǎn)滾筒或反應(yīng)釜的攪拌，溫度為170℃，控制在8個大氣壓，4小時后，打開放料閥，將滾筒或反應(yīng)釜中的物料流入結(jié)晶槽中，待溫度冷卻到62℃時加10％的晶種(五水偏硅酸鈉)自然冷卻結(jié)晶，粉碎成100目以上秤量包裝。
實施例二生產(chǎn)工藝同實施例一，其中液堿70.8kg(氧化鈉含量44％)，石英粉29.2kg(二氧化硅含量96％)。反應(yīng)溫度為180℃，壓力為9個大氣壓，反應(yīng)時間6小時。
實施例三生產(chǎn)工藝同實施例一，其中液堿70.8kg(氧化鈉含量46.6％)，石英粉29.2kg(二氧化硅含量96％)。
實施例四用離心泵將液堿57.12kg(71.4kg的80％，其中氧化鈉含量44.8％)，輸進計量攪拌池中，開動攪拌后，加入秤量好的石英粉28.6kg(二氧化硅含量98％)，待均勻后用離心泵輸入滾筒或反應(yīng)釜中，通蒸汽運轉(zhuǎn)滾筒或反應(yīng)釜的攪拌，溫度為170℃，控制在8個大氣壓，6小時后，打開放料閥，將滾筒或反應(yīng)釜中的物料與14.28kg的液堿(氧化鈉含量44.8％)混合均勻流入結(jié)晶槽中，待溫度冷卻到62℃時加10％的晶種(五水偏硅酸鈉)自然冷卻結(jié)晶，粉碎成100目以上秤量包裝。
實施例五生產(chǎn)工藝同實施例一，其中液堿68kg(氧化鈉含量50％)，石英粉32kg(二氧化硅含量90.6％)。
實施例六生產(chǎn)工藝同實施例一，其中液堿55kg(氧化鈉含量60％)，石英粉28.6kg(二氧化硅含量98％)，在滾筒或反應(yīng)釜中的反應(yīng)原料中補加水16.4kg。
實施例七生產(chǎn)工藝同實施例一，其中液堿42kg(氧化鈉含量80％)，石英粉29.6kg(二氧化硅含量98％)，在滾筒或反應(yīng)釜中的反應(yīng)原料中補加水28.4kg。
權(quán)利要求
1.一種五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法，其特征在于是以二氧化硅含量為90％以上的石英粉和氧化鈉含量為38～80％的液堿為反應(yīng)原料，反應(yīng)完成后經(jīng)過冷卻結(jié)晶制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于石英粉的二氧化硅含量為96％以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于液堿的氧化鈉含量為41～50％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于石英粉與液堿的反應(yīng)是在溫度為150～200℃，壓力7～9個大氣壓下進行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于反應(yīng)原料的用量，石英粉以二氧化硅計，液堿以氧化鈉計，二氧化硅與氧化鈉占原料總量的重量百分比分別為(27～29)％和(28～34)％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)方法，其特征在于占液堿總量80％的液堿先與石英粉反應(yīng)，反應(yīng)完成后與剩余的液堿混合均勻，再經(jīng)結(jié)晶制得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于液堿的氧化鈉含量高于50％時，向反應(yīng)原料中補加水，加水量使液堿、石英粉中的氧化鈉、二氧化硅在總原料中的百分含量不變。
全文摘要
五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法，是以二氧化硅含量為90％以上的石英粉和氧化鈉含量為38～80％的液堿為反應(yīng)原料，反應(yīng)完成后經(jīng)過冷卻結(jié)晶制得。本發(fā)明采用高二氧化硅含量的石英粉和液堿為反應(yīng)原料，在加溫加壓下反應(yīng)，而后直接冷卻結(jié)晶，不需要再蒸去水分，實現(xiàn)了一步得到五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)工藝，采用高含量的氧化鈉液堿時，在反應(yīng)原料中直接補水同樣得到產(chǎn)品。本發(fā)明不但大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，而且避免了環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號C01B33/00GK1607177SQ20031010531
公開日2005年4月20日 申請日期2003年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月13日
發(fā)明者劉增剛 申請人:劉增剛