一種五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于偏娃酸鈉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種五水偏娃酸鈉的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]五水偏娃酸鈉為結(jié)晶體，相對堆積密度為0.8-1.0g/ml，恪點(diǎn)72.2°C，相對分子量為212 ;易溶于水和稀堿液，不溶于醇和酸，水溶液呈堿性，露置空氣中易吸濕潮解；去污能力強(qiáng)，PH緩沖能力大；具有良好的去垢乳化、分散、濕潤、滲透等性能。
[0003]產(chǎn)品作為洗滌助劑，能替代三聚磷酸鈉(STPP)生產(chǎn)無磷、低磷洗滌劑；作為助劑的主要原料，在紡織印染工業(yè)的前處理中用于棉紡等的蒸煮漂白、造紙行業(yè)的去污漂白、紙張脫墨劑、陶瓷助磨減水劑、混凝土減水劑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛；同時(shí)，還廣泛應(yīng)用于化學(xué)紡織品阻燃劑、耐火劑原料、保塑保水劑原料、礦物油回收、建筑冶金工業(yè)分散劑和快干劑、油田鉆井快凝劑、水質(zhì)處理等方面。
[0004]傳統(tǒng)生產(chǎn)方法為將偏硅液體靜置于結(jié)晶盤中并投加一定量的晶種，在自然環(huán)境下降溫并在結(jié)晶盤中結(jié)晶為一體，經(jīng)過人工用風(fēng)鎬將結(jié)晶盤中結(jié)晶的五水偏硅酸鈉破碎成大塊，再將大塊料投入到粉碎機(jī)粉碎后得到五水偏硅酸鈉產(chǎn)品。
[0005]現(xiàn)有的五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)工藝主要存在以下不足:一是間歇式生產(chǎn)方法，生產(chǎn)效率低，工人操作強(qiáng)度大；自然冷卻結(jié)晶時(shí)間長，夏季結(jié)晶時(shí)間達(dá)到20小時(shí)以上；二是粉碎后產(chǎn)品純度低，不經(jīng)過篩分，其成品粒度不均勻，顆粒表面不規(guī)則，從而導(dǎo)致產(chǎn)品白度低，儲存時(shí)間短等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種冷卻結(jié)晶時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品純度高，且可降低生產(chǎn)人員勞動強(qiáng)度的五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]—種五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:
[0009](I)以二氧化硅含量為99.3?100%的石英砂和氧化鈉含量為45?50%的燒堿為反應(yīng)原料，所述石英砂與所述燒堿的重量比1:1.5-1.8，在壓力0.6-1.6MPa、溫度150-200°C的條件下反應(yīng)4-12小時(shí)，得液體硅酸鈉粗液；
[0010](2)在80-95°C溫度下，向液體硅酸鈉粗液中加入絮凝劑，攪拌30-60分鐘，靜置10-15小時(shí)，得絮凝液，向所述絮凝液中加入助濾劑，經(jīng)過濾裝置進(jìn)行過濾，得硅酸鈉精制液和濾渣；
[0011 ] (3)將所述硅酸鈉精制液和氧化鈉含量為50 %的燒堿按照重量比1.5-2.5:1的比例進(jìn)行混合，制得二氧化硅與氧化鈉總含量為55-60%的五水偏硅酸鈉熔融液體；
[0012](4)將所述五水偏硅酸鈉熔融液體進(jìn)行冷卻，冷卻的同時(shí)向所述五水偏硅酸鈉熔融液體內(nèi)通入壓縮空氣，進(jìn)行氣流攪拌，使所述五水偏硅酸鈉熔融液體的溫度冷卻至65-70 0C ；
[0013](5)將上述冷卻后的五水偏硅酸鈉熔融液體與小顆粒晶種進(jìn)行充分混合攪拌，使所述五水偏硅酸鈉熔融液體均勻地附著在所述小顆粒晶種表面，再經(jīng)冷卻后，使所述五水偏娃酸納恪融液體在所述小顆粒晶種表面固化結(jié)晶；
[0014](6)結(jié)晶后，再經(jīng)過風(fēng)冷或水冷，冷卻至50°C以下，經(jīng)18-30目篩進(jìn)行篩分，即得。
[0015]作為一種改進(jìn)，步驟(2)中，過濾時(shí)，當(dāng)過濾裝置的內(nèi)外壓差大于0.2MPa時(shí)，增大濾液出口處的壓力，保持過濾時(shí)所述過濾裝置的內(nèi)外壓差小于0.2MPa，直至過濾結(jié)束。
[0016]作為一種改進(jìn)，步驟(2)中，所述絮凝劑的加入量為所述液體硅酸鈉粗液重量的0.2-0.5%0o
[0017]作為一種改進(jìn)，步驟(2)中，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺類絮凝劑。
[0018]作為一種改進(jìn)，步驟(2)中，所述助濾劑的重量為所述絮凝液重量的0.2-2%。
[0019]作為一種改進(jìn)，步驟(2)中，所述助濾劑為硅藻土與活性炭的混合物，所述硅藻土與活性炭的重量比為2:1。
[0020]作為一種改進(jìn)，步驟(4)中，通入所述壓縮空氣的氣量為l_3m3/min，冷卻時(shí)間為
2-3小時(shí)。
[0021]作為一種改進(jìn)，步驟(5)中，所述小顆粒晶種與所述五水偏硅酸鈉熔融液體的重量比為 1.5-3.5:1。
[0022]作為一種改進(jìn)，步驟(5)中，結(jié)晶溫度為55_70°C，結(jié)晶時(shí)間為5_20分鐘。
[0023]作為一種改進(jìn)，步驟(6)中，篩分后的大顆粒經(jīng)粉碎后，過40-60目篩，與篩分后的細(xì)粉一起作為晶種備用。
[0024]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0025]本發(fā)明提供的生產(chǎn)方法為連續(xù)化生產(chǎn)，反應(yīng)、精制、過濾、熔融、冷卻、造粒及篩分各步驟有序進(jìn)行；其中，液體硅酸鈉粗液的精制過濾時(shí)，絮凝劑的使用使得液體中鐵、鋁、鈣、鎂等不溶性硅酸鹽由小分子絮凝成大分子顆粒，濾出后，降低了雜質(zhì)含量，提高了最終產(chǎn)品的純度，助濾劑的使用深化和疏松了濾餅層，降低了過濾阻力，提高了過濾速率，并吸附部分色素及小分子雜質(zhì)，有效的延長過濾周期，提高和穩(wěn)定過濾精度；熔融液體冷卻的同時(shí)通入壓縮空氣，大大縮短了冷卻時(shí)間，使得冷卻均勻，降低了冷卻后液體的粘度；結(jié)晶后冷卻至50°C以下，其晶種溫度與液體溫度混合后即可達(dá)到結(jié)晶的溫度55_70°C;整個生產(chǎn)過程中生產(chǎn)人員不參與產(chǎn)品的制造，只參與工藝參數(shù)的控制與調(diào)節(jié)，大大降低了生產(chǎn)人員的勞動強(qiáng)度。
[0026]本發(fā)明提供的生產(chǎn)方法，通過該生產(chǎn)方法制得的產(chǎn)品具有更高的純度及白度且產(chǎn)品顆粒均勻，表面圓潤，通過該方法制得的產(chǎn)品的指標(biāo)如下:二氧化硅含量:27.8-29.2%,氧化鈉含量:28.7-30%,白度:> 85%，鐵含量:< 0.005%，粒度18-30目％:99%，水不溶物:< 0.01% ;該生產(chǎn)方法可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)、操作安全，降低了投資及操作成本。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]實(shí)施例一
[0029]—種五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:
[0030](I)取石英砂(二氧化硅含量為99.3% ) 25kg、燒堿(氧化鈉含量為45% )45kg，在壓力1.6MPa、溫度200°C的條件下反應(yīng)4小時(shí)，得液體硅酸鈉粗液；
[0031](2)在80°C下，向液體硅酸鈉粗液中加入絮凝劑，絮凝劑優(yōu)選為聚丙烯酰胺類絮凝劑，絮凝劑的加入量為液體娃酸鈉粗液重量的0.2%。，攪拌30分鐘，靜置15小時(shí)，得絮凝液，向絮凝液中加入助濾劑，助濾劑的重量為絮凝液重量的0.2%，助濾劑為硅藻土與活性炭的混合物，硅藻土與活性炭的重量比為2: 1，經(jīng)過濾裝置進(jìn)行過濾，得硅酸鈉精制液和濾渣；
[0032](3)將硅酸鈉精制液和燒堿(氧化鈉含量為50% )按照1.5:1的比例進(jìn)行混合，制得二氧化硅與氧化鈉總含量為55-60%的五水偏硅酸鈉熔融液體；
[0033](4)將五水偏硅酸鈉熔融液體進(jìn)行冷卻，冷卻的同時(shí)向五水偏硅酸鈉熔融液體內(nèi)通入壓縮空氣，進(jìn)行氣流攪拌，使五水偏硅酸鈉熔融液體的溫度冷卻至65°C，通入壓縮空氣的氣量為l_3m3/min，冷卻時(shí)間為2小時(shí)；
[0034](5)將上述冷卻后的五水偏硅酸鈉熔融液體與小顆粒晶種進(jìn)行充分混合攪拌，小顆粒晶種與五水偏娃酸鈉恪融液體的重量比為1.5:1，使五水偏娃酸鈉恪融液體均勻地附著在小顆粒晶種表面，再經(jīng)冷卻后，使五水偏硅酸鈉熔融液體在小顆粒晶種表面固化結(jié)晶，結(jié)晶溫度為55°C，結(jié)晶時(shí)間為20分鐘；
[0035](6)結(jié)晶后，再經(jīng)過風(fēng)冷或間接水冷，冷卻至50°C以下，經(jīng)18-30目篩進(jìn)行篩分，SP得。
[0036]實(shí)施例二
[0037]—種五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:
[0038](I)取石英砂(二氧化硅含量為99.5% ) 28kg、燒堿(氧化鈉含量為48% )42kg，在壓力1.0MPa、溫度180°C的條件下反應(yīng)8小時(shí)，得液體硅酸鈉粗液；
[0039](2)在90°C下，向液體硅酸鈉粗液中加入絮凝劑，絮凝劑優(yōu)選為聚丙烯酰胺類絮凝劑，絮凝劑的加入量為液體硅酸鈉粗液重量的0.3%。，攪拌45分鐘，靜置13小時(shí)，得絮凝液，向絮凝液中加入助濾劑，助濾劑的重量為絮凝液重量的1%，助濾劑為硅藻土與活性炭的混合物，硅藻土與活性炭的重量