專利名稱：五水偏硅酸鈉的生產方法
技術領域：
本發明涉及五水偏硅酸鈉的生產方法。
背景技術：
五水偏硅酸鈉目前市場上通常的生產工藝是采用水玻璃與氫氧化鈉的反應生產工藝，在其生產過程中，都要經過蒸發水分這一處理過程。該處理過程不但直接增加了生產成本，而且用煤燃燒，造成了環境污染。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種不經過蒸發水分生產五水偏硅酸鈉的生產方法，降低生產成本。
本發明五水偏硅酸鈉的生產方法，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％的液堿為反應原料，反應完成后經過冷卻結晶制得。
本發明采用高二氧化硅含量的石英粉和液堿為反應原料，反應完成后不需經過蒸發水分這一步驟，直接進行結晶，做到了一步生產五水偏硅酸鈉。石英粉優選的二氧化硅含量為96％以上，更優選98％以上。液堿優選的氧化鈉含量為41～50％，在該優選值內，石英粉與液堿反應可直接得到符合國家標準的五水偏硅酸鈉，高于該優選值，也即液堿的氧化鈉含量高時，可以通過向反應原料中補充水分與反應原料一起反應以達到合格標準的產品。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)的生產成本要增加。
石英粉與液堿的反應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，考慮到生產過程中的損失，反應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。
本發明按照以上反應原料既可以直接反應得到產品，也可以按照上述規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，反應完成后再與剩余的液堿混合均勻，結晶，也得到本發明的產品。
石英粉與液堿應在加溫加壓下進行，溫度為150～200℃，壓力為7～9個大氣壓，反應時間為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，反應時間縮短。加溫加壓的方式可以是工業上常用的方式，如蒸汽鍋爐加壓，導熱油加溫加壓等。
反應完成后的冷卻結晶過程同已有技術。
本發明的優點簡化了生產工藝，由反應原料在加溫加壓下反應，而后直接冷卻結晶，不需要再蒸去水分，實現了一步得到五水偏硅酸鈉的生產工藝，采用高含量的氧化鈉液堿時，在反應原料中直接補水同樣得到產品。本發明的生產方法不但大大節約了生產成本，而且避免了環境污染，具有良好的經濟效益和社會效益，得到的產品質量符合國家標準。
具體實施例方式
以下以實施例說明本發明的生產方法，但不限制本發明。
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釜中，通蒸汽運轉滾筒或反應釜的攪拌，溫度為170℃，控制在8個大氣壓，4小時后，打開放料閥，將滾筒或反應釜中的物料流入結晶槽中，待溫度冷卻到62℃時加10％的晶種(五水偏硅酸鈉)自然冷卻結晶，粉碎成100目以上秤量包裝。
實施例二生產工藝同實施例一，其中液堿70.8kg(氧化鈉含量44％)，石英粉29.2kg(二氧化硅含量96％)。反應溫度為180℃，壓力為9個大氣壓，反應時間6小時。
實施例三生產工藝同實施例一，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釜中，通蒸汽運轉滾筒或反應釜的攪拌，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)自然冷卻結晶，粉碎成100目以上秤量包裝。
實施例五生產工藝同實施例一，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％)，在滾筒或反應釜中的反應原料中補加水16.4kg。
實施例七生產工藝同實施例一，其中液堿42kg(氧化鈉含量80％)，石英粉29.6kg(二氧化硅含量98％)，在滾筒或反應釜中的反應原料中補加水28.4kg。
權利要求
1.一種五水偏硅酸鈉的生產方法，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％的液堿為反應原料，反應完成后經過冷卻結晶制得。
2.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于石英粉的二氧化硅含量為96％以上。
3.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于液堿的氧化鈉含量為41～50％。
4.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于石英粉與液堿的反應是在溫度為150～200℃，壓力7～9個大氣壓下進行。
5.根據權利要求1、2或3所述的生產方法，其特征在于反應原料的用量，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.根據權利要求5所述的生產方法，其特征在于占液堿總量80％的液堿先與石英粉反應，反應完成后與剩余的液堿混合均勻，再經結晶制得。
7.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于液堿的氧化鈉含量高于50％時，向反應原料中補加水，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％的液堿為反應原料，反應完成后經過冷卻結晶制得。本發明采用高二氧化硅含量的石英粉和液堿為反應原料，在加溫加壓下反應，而后直接冷卻結晶，不需要再蒸去水分，實現了一步得到五水偏硅酸鈉的生產工藝，采用高含量的氧化鈉液堿時，在反應原料中直接補水同樣得到產品。本發明不但大大節約了生產成本，而且避免了環境污染，具有良好的經濟效益和社會效益。
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 優先權日2003年10月13日
發明者劉增剛 申請人:劉增剛