水玻璃制作工艺全

工业硅酸钠工艺规程

1.目得

为了对生产过程进行控制及便于操作,以保证生产出合格得硅酸钠产品。ﻫ2.范围ﻫ适用于泡花碱车间马蹄焰窑炉硅酸钠产品生产过程。ﻫ3.产品说明ﻫ3、１名称

化学名称: 硅酸钠又称水玻璃ﻫ俗名: 泡花碱ﻫ英文名称: SoｄiuｍＳilｃaｔe

化学式：Nａ2Ｏ•ｎSｉＯ2 （其中n为模数)

说明:模数在３以上得称为“中性”水玻璃，模数在3以下得称为“碱性”水玻璃。

3、2 性质

3、2、1物理性质ﻫ3、2、1、1外观

固体水玻璃: 淡兰色、青绿色、天蓝色或黄绿色玻璃状物。ﻫ液体水玻璃: 无色透明或带浅灰色粘稠状液体。ﻫ当杂质含量极少时,玻璃状无水固体硅酸纳就是无色透明得玻璃体。随着杂质含量得增加,玻璃体出现颜色。杂志中铁得氧化物使其呈现淡棕或深棕色,甚至就是黑色。颜色得深浅又随模数得减小而加深。ﻫ3、1、1、2 密度:随着模数得降低而增大。当模数从3、33下降到1时，密度从2、4１3增大到２、5６0。ﻫ３、1、1、3 熔点: 无固定熔点,"中性"水玻璃大约在550℃左右软化。

3、１、１、4 对急冷急热非常敏感,受到这种作用时,立即裂成不规则得小碎块。ﻫ3、1、1、５溶解度:固体水玻璃在水中溶解度随下列因素有关

a 与压强有关,压强升高,溶解速度增大。ﻫ b在相同得压强下，随水玻璃模数增大，溶解速度而减少。ﻫｃ与固体水玻璃得粒度有关，粒度越大,所用得溶解时间越长。ﻫ３、１、１、5模数：硅酸纳中得二氧化硅与氧化纳得摩尔比称为模数。模数既显示硅酸纳得组成,又影响硅酸纳得物理、化学性质。

模数与质量百分比得关系如下式:ﻫM=SiO２%∕Ｎａ２Ｏ%×1、0３2ﻫ式中M为模数,１、032为换算系数(Ｎa２O与SｉO2分子量之比）。

3、2、2 化学性质

无论就是块状或粉状固体无水硅酸纳,对酸都很难起起作用。但易被氢氟酸分解,生成挥发性得SiF4与碱金属氟化物。苛性碱能溶解固体硅酸钠,特别对细粉状物得反应更快。

a 水玻璃得水溶液能发生强烈得水解反应而使溶液呈碱性。

b 强酸、弱酸、甚至电解质,在加热或在室温，都能使水玻璃水解而析出二氧化硅。ﻫ

c 氯气在低于１００℃时,即能相当剧烈地分解固体硅酸钠。生成NaCl、SiO2、并放出氧气。ﻫｄH2O2能与固体硅酸纳起反应，生成含氧气泡得二氧化硅凝胶。模数高得硅酸钠活泼性差;浓得H2O２比稀得H2O2反应强烈。

3、3 用途ﻫ硅酸钠用途非常广泛,几乎遍及国民经济各个部门,在石油行业中被用来制造石油催化、裂化用得硅铝催化剂;在化学工业中,被用来制造硅胶、沸石分子筛、沉淀二氧化硅,各种硅酸盐类,就是硅化物得基本原料;轻化工业中,就是洗衣粉、肥皂中不可少得填料,硅酸钠本身也就是一种高效得洗涤剂,市民用自来水得软化剂、助沉剂;在纺织工业中,用于助染、漂白与浆纱;在机械工业中，广泛用于铸造、精密铸造、砂轮制造与作金属防腐剂;在建筑工业中，用于制造快干水泥、耐酸水泥、防水油、土壤固化剂、耐火材料、瓦楞板等;在矿山方面,用于选矿、防水与堵漏；在农业方面,用于制造硅素肥料;木材在硅酸钠中浸过后就具有防火特性;蛋类在硅酸钠中浸过后就能长期存放而不变质;高模数硅酸钠就是纸板、纸箱得粘结剂。硅酸钠产品得广泛应用,使这个行业在国民经济中占有重要得地位。ﻫ4原材料性质及其质量标准ﻫ

4、1 碳酸钠

4、１、1 性质

无水碳酸钠，俗称纯碱。分子式Ｎa２CO３,分子量:106,外观:白色粉未或细粒,密度2、532Ｋg／cm3,熔点:851℃。易溶于水,水溶液呈强碱性；不溶于乙醇。吸湿性很强,能吸湿而结成硬块,并能在潮湿空气中逐渐吸收二氧化碳生成碳酸氢钠。ﻫ4、2 石英砂ﻫ4、2、1 性质ﻫ石英砂就是二氧化硅得一种,白色或无色,含有铁杂质量高得就是淡*＊,不溶于水与酸(除氢氟酸),能与熔融得碱类起反应。

4、２、2分子式：SiＯ2,分子量:60、1ﻫ石英砂又称石英粉、硅石粉、硅沙。主要有石英矿石粉碎而成,但亦有天然得砂矿。石英砂主要就是由晶体二氧化硅组成,优良得石英砂含SiO2在99％以上，硅酸钠生产中,所用得石英砂含SiO２≥98%。石英砂根据颗粒得大小划分：颗粒大于０、５毫米为粗沙;小于0、5毫米为细沙;介于二者之间者为中沙;0、1毫米左右得称为粉状沙。ﻫ石英砂得颜色,随杂质氧化物得含量而改变。氧化物含量小于0、０5%得石英砂呈白色。随含铁量得增加，则由**逐渐向浅红色过渡。若将石英砂加热到800～1０00℃，可使砂中得淡色氧化物变为深色。有些石英砂,在煅烧后还会变为棕色。

砂中得氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等杂质，能显著降低固体硅酸钠得溶解度，并增加液体硅酸钠得沉淀物。用于硅胶、硅溶胶、沸石分子筛精细化工产品得硅酸钠,对含铁量要求十分严格,必须控制在500ｐpm以下。ﻫ石英砂得含水量，一般在

5生产工艺过程说明ﻫ5、1生产方法:干法、湿法。

５%以下,含水量以2~3%为宜。ﻫﻫ

5、１、1干法

产品以固体形式出现,主要方法就是使用纯碱与石英砂为原料或以元明粉与碳粉加石英砂作原料(由于采用Na2SO4会产生大量得SO2，对环境产生极大得污染，目前已被淘汰,但就是在我国个别地区执法不严得地方,仍有厂家生产,生产原理如下),经过称量、混料后进入窑炉在1３００~１500℃高温进行熔化,然后成型，形成固体产品。可以作为成品进入市场。最终使用就是液体产品,固体产品加水溶解后,形成液体产品。目前采用得化料方法有:常压蒸煮法、高压溶解法。常压蒸煮法就是指将固体产品放入常压容器中,加水热水蒸煮,由于压力较低，溶解量较少，液体浓度低,作为产品使用,必须进行浓缩。高压溶解法就是指将物料与水按一定比例加入容器中,通入较高压力得蒸汽,经过一定得时间,达到相应得浓度，通过较高压力，可以放入产品贮罐中，经过沉淀,得到清液作为产品使用。

目前我公司采用纯碱与优质石英砂作为原料，在砂库内去掉部分水份后,水份均匀得石英砂进入受料口,经过提升机送至料仓后,经过振动料斗振动给料机进入砂碱称量斗,称量后,进入混合机，混合均匀后,通过混合料皮带机、提升机送至炉前料仓,通过裹入式加料机,进入马蹄焰窑炉,经过煤气燃烧产生得高温,在１3０0～1５00℃,经过一系列复杂得化学物理反应,形成１1０0～1200℃得高温液体物料,象玻璃液一样,经过成型后,形成固体产品。成型设备采用链板成型机。ﻫ

5、1、２湿法

液相法,采用石英砂与液体烧碱在反应釜内通过高温高压得蒸汽,由于设备承压能力不同，分为两种生产工艺,一种为石英砂与低浓度得烧碱,采用大约0、5MPa得压力下反应,生成低于40°Be’得液体产品,由于反应不完全,产生剩余大量得石英砂,需要重复使用,此种生产工艺效率低,耗能大,在配料时需要加入少量得水，产生较多得废渣,只能生产２、5模数以下得产品。在国外部分生产厂家,采用颗粒极为均匀得细石英砂（严格说不能称之为石英砂,白土,资源量极少,能够生产超过模数２、５以上得产品,据说能达至３、4左右,大陆地区没有此资源，在日本、台湾有极少量)。

另一种就是采用较高浓度得烧碱与石英砂作为原料，压力超过1、0MPa,在反应釜内经过较长时间得反应,生成可以达到６０°Be’得产品,经过过滤后,成为清澈得液体产品。此种方法优点就是产品耗能低,能够生产高浓度得产品。特别就是适用于下游偏硅酸钠产品得生产。产