本發明涉及泡花堿加工領域，特別是涉及一種高模數泡花堿制備方法。
背景技術：
：硅酸鈉(na2si02)，又名泡花堿，水玻璃(xna20.ysi02)，無色，青綠色或棕色的固體或粘稠液體，泡花堿用途非常廣泛，幾乎遍及國民經濟的各個部門，在化工系統用來制造硅膠、白炭黒、沸石分子篩、偏硅酸鈉硅溶膠，層硅及速溶粉狀泡花堿，硅酸鉀鈉等各種硅酸鹽類產品，是硅化合物的基本原料；在輕工業中是洗衣粉、肥皂等洗劑中不可缺少的原料，也是水質輕化劑、助洗劑；在紡織工業中用于助染、漂白和漿紗；在機械行業中廣泛用于鑄造、砂輪制造和金屬防腐劑等；在建筑行業中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化劑、耐火材料等，另外，作為粘合劑；在醫藥方面用于si02提煉，目前最好的無磷助洗劑。現有的泡花堿加工工藝中二氧化硅的浸處率相對比較低。硅酸鈉常用其硅堿比稱模數，用m表示。通常模數m＜3的稱低模數,模數m＞3的稱高模數，現有技術中生產出高模數硅酸鈉溶液明顯提高了能耗，成本也較高。技術實現要素：本發明的目的是提供一種高模數泡花堿制備方法，通過以下技術方案實現：一種高模數泡花堿制備方法，包括以下步驟：a、原料準備：將石英砂采用清水在80-90℃下浸泡2-4小時，然后過濾，干燥至含水量低于6%，將純堿加熱至40℃，保溫10min，然后將石英砂和純堿以重量比2.8-3.2:1的比例進行混合；b、熔融：將步驟a混合的石英砂和純堿加入到溫度為1450±5℃的窯爐中，進行熔融，熔融1min后，添加純堿質量3.5%的改性硅藻土和純堿質量0.2%的納米二氧化硅，攪拌均勻后，繼續熔融時間2.5min，得到反應料；所述改性硅藻土的制備方法為：將硅藻土與滑石粉按100：1質量比例均勻混合破碎后，過20目篩，然后在450℃下混合煅燒20min，風冷至35℃，然后添加硅藻土質量2%的萘磺酸鈉與硅藻土質量1%的硫酸鋁鈉，攪拌均勻后，添加硅藻土質量2倍的去離子水，加熱至55℃，以300r/min轉速攪拌30min，再經過超聲分散10min，進行過濾，干燥，粉碎，然后再過20目篩，即可；c、冷卻：將步驟b得到的反應料在帶有冷卻水裝置的鏈板機上進行冷卻，將反應料冷卻至300℃；d、溶解：將步驟c中冷卻至300℃溫度的反應料放入溶解爐中，然后按照反應料與水重量比為2.6-2.8:1的比例加入水，然后將溶解爐蒸汽升壓至0.5mpa，溶解成液體反應料；e、過濾：將步驟d得到的液體反應料放入預涂罐中，然后向其中加入液體反應料質量35%的膨潤土與硅藻土混合物，將膨潤土與硅藻土混合物和液體反應料攪拌均勻，以150r/min轉速攪拌10min，然后經離心泵將攪拌均勻的膨潤土與硅藻土混合物和液體反應料放入葉片過濾機中，使膨潤土與硅藻土混合物在葉片過濾機上形成一層涂層，啟動葉片過濾機，從葉片過濾機出液口流出泡花堿，停止葉片過濾機后，并將葉片過濾機中帶有雜質的膨潤土與硅藻土混合物清除，清除的帶有雜質的膨潤土與硅藻土混合物經過600℃煅燒15min后，即可用于二次使用；f、收集：收集從葉片過濾機出液口流出的泡花堿，得到泡花堿產品。進一步的，所述步驟e中膨潤土與硅藻土混合物中膨潤土與硅藻土按200：1質量比例混合，經過500℃高溫煅燒10min，風冷至室溫后制成，其中膨潤土粒度為40目，硅藻土粒度為60nm。進一步的，所述納米二氧化硅粒度為30nm。本發明的有益效果：本發明制得的產品是模數m為3.1-3.4的高模數泡花堿，與現有技術比較，價格低、能耗低，制備的泡花堿質量佳，產品透明度好，并且二氧化硅的浸出率不低于90%。通過將制成的膨潤土與硅藻土混合物作為助濾劑，使得其能夠成為具有較好骨架強度及粒度分布的助濾劑，它能在液體反應料上形成銀薄的一層表面，防止粘膠狀物質與液體反應料直接接觸而貼附于膨潤土顆粒上，能夠形成高空隙變的濾餅，這樣能夠有效地截留各種粒度的顆粒，又能提供大量的流動通道，從而能夠改善澄清度，增加過濾速率，可以解決常規助濾劑過濾濾速慢、澄清度差、收率低的問題，相較于采用硅藻土助濾劑，本申請過濾速率提高了3.2-4.1%左右，相較于采用石英砂作為助濾劑，本申請過濾速率提高了6.4-8.3%左右。本發明方法制備的泡花堿，其產品外觀清澈透明、雜質含量少、懸浮物少、品質高、適用范圍得到極大的提高。本發明經過大量的試驗研究，通過在反應料中添加一定質量的改性硅藻土與納米二氧化硅，能夠顯著提高反應料中的二氧化硅的活性，并且還可以避免出現生料現象，能夠為下一步的溶解程度的提高具有極大的促進作用。改性硅藻土添加量在生產過程中要嚴格控制，這是通過長期的研究和嚴格的試驗總結得出的，當改性硅藻土添加的量高于純堿質量3.5%，就會出現因反應不完全，造成浪費，同時還會降低產品質量，并且泡花堿的模數還會相應的降低。具體實施方式實施例1一種高模數泡花堿制備方法，包括以下步驟：a、原料準備：將石英砂采用清水在80℃下浸泡2小時，然后過濾，干燥至含水量低于6%，將純堿加熱至40℃，保溫10min，然后將石英砂和純堿以重量比2.8:1的比例進行混合；b、熔融：將步驟a混合的石英砂和純堿加入到溫度為1445℃的窯爐中，進行熔融，熔融1min后，添加純堿質量3.5%的改性硅藻土和純堿質量0.2%的納米二氧化硅，攪拌均勻后，繼續熔融時間2.5min，得到反應料；所述改性硅藻土的制備方法為：將硅藻土與滑石粉按100：1質量比例均勻混合破碎后，過20目篩，然后在450℃下混合煅燒20min，風冷至35℃，然后添加硅藻土質量2%的萘磺酸鈉與硅藻土質量1%的硫酸鋁鈉，攪拌均勻后，添加硅藻土質量2倍的去離子水，加熱至55℃，以300r/min轉速攪拌30min，再經過超聲分散10min，進行過濾，干燥，粉碎，然后再過20目篩，即可；c、冷卻：將步驟b得到的反應料在帶有冷卻水裝置的鏈板機上進行冷卻，將反應料冷卻至300℃；d、溶解：將步驟c中冷卻至300℃溫度的反應料放入溶解爐中，然后按照反應料與水重量比為2.6:1的比例加入水，然后將溶解爐蒸汽升壓至0.5mpa，溶解成液體反應料；e、過濾：將步驟d得到的液體反應料放入預涂罐中，然后向其中加入液體反應料質量35%的膨潤土與硅藻土混合物，將膨潤土與硅藻土混合物和液體反應料攪拌均勻，以150r/min轉速攪拌10min，然后經離心泵將攪拌均勻的膨潤土與硅藻土混合物和液體反應料放入葉片過濾機中，使膨潤土與硅藻土混合物在葉片過濾機上形成一層涂層，啟動葉片過濾機，從葉片過濾機出液口流出泡花堿，停止葉片過濾機后，并將葉片過濾機中帶有雜質的膨潤土與硅藻土混合物清除，清除的帶有雜質的膨潤土與硅藻土混合物經過600℃煅燒15min后，即可用于二次使用；f、收集：收集從葉片過濾機出液口流出的泡花堿，得到泡花堿產品。所述步驟e中膨潤土與硅藻土混合物中膨潤土與硅藻土按200：1質量比例混合，經過500℃高溫煅燒10min，風冷至室溫后制成，其中膨潤土粒度為40目，硅藻土粒度為60nm。所述納米二氧化硅粒度為30nm。實施例2一種高模數泡花堿制備方法，包括以下步驟：a、原料準備：將石英砂采用清水在90℃下浸泡4小時，然后過濾，干燥至含水量低于6%，將純堿加熱至40℃，保溫10min，然后將石英砂和純堿以重量比3.2:1的比例進行混合；b、熔融：將步驟a混合的石英砂和純堿加入到溫度為1455℃的窯爐中，進行熔融，熔融1min后，添加純堿質量3.5%的改性硅藻土和純堿質量0.2%的納米二氧化硅，攪拌均勻后，繼續熔融時間2.5min，得到反應料；所述改性硅藻土的制備方法為：將硅藻土與滑石粉按100：1質量比例均勻混合破碎后，過20目篩，然后在450℃下混合煅燒20min，風冷至35℃，然后添加硅藻土質量2%的萘磺酸鈉與硅藻土質量1%的硫酸鋁鈉，攪拌均勻后，添加硅藻土質量2倍的去離子水，加熱至55℃，以300r/min轉速攪拌30min，再經過超聲分散10min，進行過濾，干燥，粉碎，然后再過20目篩，即可；c、冷卻：將步驟b得到的反應料在帶有冷卻水裝置的鏈板機上進行冷卻，將反應料冷卻至300℃；d、溶解：將步驟c中冷卻至300℃溫度的反應料放入溶解爐中，然后按照反應料與水重量比為2.8:1的比例加入水，然后將溶解爐蒸汽升壓至0.5mpa，溶解成液體反應料；e、過濾：將步驟d得到的液體反應料放入預涂罐中，然后向其中加入液體反應料質量35%的膨潤土與硅藻土混合物，將膨潤土與硅藻土混合物和液體反應料攪拌均勻，以150r/min轉速攪拌10min，然后經離心泵將攪拌均勻的膨潤土與硅藻土混合物和液體反應料放入葉片過濾機中，使膨潤土與硅藻土混合物在葉片過濾機上形成一層涂層，啟動葉片過濾機，從葉片過濾機出液口流出泡花堿，停止葉片過濾機后，并將葉片過濾機中帶有雜質的膨潤土與硅藻土混合物清除，清除的帶有雜質的膨潤土與硅藻土混合物經過600℃煅燒15min后，即可用于二次使用；f、收集：收集從葉片過濾機出液口流出的泡花堿，得到泡花堿產品。所述步驟e中膨潤土與硅藻土混合物中膨潤土與硅藻土按200：1質量比例混合，經過500℃高溫煅燒10min，風冷至室溫后制成，其中膨潤土粒度為40目，硅藻土粒度為60nm。所述納米二氧化硅粒度為30nm。實施例3一種高模數泡花堿制備方法，包括以下步驟：a、原料準備：將石英砂采用清水在85℃下浸泡3小時，然后過濾，干燥至含水量低于6%，將純堿加熱至40℃，保溫10min，然后將石英砂和純堿以重量比3.0:1的比例進行混合；b、熔融：將步驟a混合的石英砂和純堿加入到溫度為1450℃的窯爐中，進行熔融，熔融1min后，添加純堿質量3.5%的改性硅藻土和純堿質量0.2%的納米二氧化硅，攪拌均勻后，繼續熔融時間2.5min，得到反應料；所述改性硅藻土的制備方法為：將硅藻土與滑石粉按100：1質量比例均勻混合破碎后，過20目篩，然后在450℃下混合煅燒20min，風冷至35℃，然后添加硅藻土質量2%的萘磺酸鈉與硅藻土質量1%的硫酸鋁鈉，攪拌均勻后，添加硅藻土質量2倍的去離子水，加熱至55℃，以300r/min轉速攪拌30min，再經過超聲分散10min，進行過濾，干燥，粉碎，然后再過20目篩，即可；c、冷卻：將步驟b得到的反應料在帶有冷卻水裝置的鏈板機上進行冷卻，將反應料冷卻至300℃；d、溶解：將步驟c中冷卻至300℃溫度的反應料放入溶解爐中，然后按照反應料與水重量比為2.7:1的比例加入水，然后將溶解爐蒸汽升壓至0.5mpa，溶解成液體反應料；e、過濾：將步驟d得到的液體反應料放入預涂罐中，然后向其中加入液體反應料質量35%的膨潤土與硅藻土混合物，將膨潤土與硅藻土混合物和液體反應料攪拌均勻，以150r/min轉速攪拌10min，然后經離心泵將攪拌均勻的膨潤土與硅藻土混合物和液體反應料放入葉片過濾機中，使膨潤土與硅藻土混合物在葉片過濾機上形成一層涂層，啟動葉片過濾機，從葉片過濾機出液口流出泡花堿，停止葉片過濾機后，并將葉片過濾機中帶有雜質的膨潤土與硅藻土混合物清除，清除的帶有雜質的膨潤土與硅藻土混合物經過600℃煅燒15min后，即可用于二次使用；f、收集：收集從葉片過濾機出液口流出的泡花堿，得到泡花堿產品。所述步驟e中膨潤土與硅藻土混合物中膨潤土與硅藻土按200：1質量比例混合，經過500℃高溫煅燒10min，風冷至室溫后制成，其中膨潤土粒度為40目，硅藻土粒度為60nm。所述納米二氧化硅粒度為30nm。對比例1：與實施例2區別僅為步驟b中不添加改性硅藻土。對比例2：與實施例2區別僅為步驟b中不添加納米二氧化硅。對比例3：與實施例2區別僅為步驟e中采用石英砂作為助濾劑，添加的量與實施例2中相同。對本發明方法制備的泡花堿與對比例中制備的泡花堿模數與二氧化硅的浸出率進行對比：表1模數浸出率%實施例13.393.0實施例23.492.4實施例33.293.6對比例13.387.1對比例23.489.8由表1可以看出，本發明方法制備的泡花堿模數高，二氧化硅浸出率高。對本發明方法制得的泡花堿與現有技術制得的泡花堿進行檢測分析，檢測分析對比見下表：表2色度水不溶物含量%懸浮物mg/ml實施例140.0240.089實施例240.0210.87實施例340.0220.088對比例160.0631.36對比例270.0721.37對比例380.0851.46現有技術250.315由表2可以看出，本發明方法生產的泡花堿的色度、水不溶物含量、懸浮物的檢測明顯比現有技術好，充分表明了本發明方法比現有技術制得的泡花堿澄清度好、透明度好、過濾更徹底、純凈度更好。當前第1頁12