专利名称：五水偏硅酸钠的生产方法
技术领域：
本发明涉及五水偏硅酸钠的生产方法。
背景技术：
五水偏硅酸钠目前市场上通常的生产工艺是采用水玻璃与氢氧化钠的反应生产工艺，在其生产过程中，都要经过蒸发水分这一处理过程。该处理过程不但直接增加了生产成本，而且用煤燃烧，造成了环境污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不经过蒸发水分生产五水偏硅酸钠的生产方法，降低生产成本。
本发明五水偏硅酸钠的生产方法，其特征在于是以二氧化硅含量为90％以上的石英粉和氧化钠含量为38～80％的液碱为反应原料，反应完成后经过冷却结晶制得。
本发明采用高二氧化硅含量的石英粉和液碱为反应原料，反应完成后不需经过蒸发水分这一步骤，直接进行结晶，做到了一步生产五水偏硅酸钠。石英粉优选的二氧化硅含量为96％以上，更优选98％以上。液碱优选的氧化钠含量为41～50％，在该优选值内，石英粉与液碱反应可直接得到符合国家标准的五水偏硅酸钠，高于该优选值，也即液碱的氧化钠含量高时，可以通过向反应原料中补充水分与反应原料一起反应以达到合格标准的产品。加水量使液碱、石英粉中的氧化钠、二氧化硅在总原料(包括水)中的百分含量不变。采用高含量氧化钠的液碱(本身价格高)的生产成本要增加。
石英粉与液碱的反应用量分别以二氧化硅和氧化钠计，二氧化硅与氧化钠占原料总量的重量百分比分别为(27～29)％和(28～34)％。国家标准规定的五水偏硅酸钠中二氧化硅与氧化钠的重量百分比分别为(27～29)％和(28～30)％，如果工艺控制的好，可以按照该配比确定石英粉与液碱的用量，考虑到生产过程中的损失，反应原料中氧化钠的用量可比理论用量增加3％左右，也即氧化钠占原料总量的重量百分比为(31～34)％。不同浓度的石英粉和液碱，按照上述配比采用适合的用量。
本发明按照以上反应原料既可以直接反应得到产品，也可以按照上述规定的二氧化硅与氧化钠的用量，占液碱总量80％的液碱先与石英粉反应，反应完成后再与剩余的液碱混合均匀，结晶，也得到本发明的产品。
石英粉与液碱应在加温加压下进行，温度为150～200℃，压力为7～9个大气压，反应时间为2～8个小时。石英粉的细度最好在200目以上，越细，越利于反应，反应时间缩短。加温加压的方式可以是工业上常用的方式，如蒸汽锅炉加压，导热油加温加压等。
反应完成后的冷却结晶过程同已有技术。
本发明的优点简化了生产工艺，由反应原料在加温加压下反应，而后直接冷却结晶，不需要再蒸去水分，实现了一步得到五水偏硅酸钠的生产工艺，采用高含量的氧化钠液碱时，在反应原料中直接补水同样得到产品。本发明的生产方法不但大大节约了生产成本，而且避免了环境污染，具有良好的经济效益和社会效益，得到的产品质量符合国家标准。
具体实施例方式
以下以实施例说明本发明的生产方法，但不限制本发明。
实施例一用离心泵将液碱72kg(氧化钠含量45％)输进计量搅拌池中，开动搅拌后，加入秤量好的石英粉28kg(200目以上，二氧化硅含量98％)，待均匀后用离心泵输入滚筒或反应釜中，通蒸汽运转滚筒或反应釜的搅拌，温度为170℃，控制在8个大气压，4小时后，打开放料阀，将滚筒或反应釜中的物料流入结晶槽中，待温度冷却到62℃时加10％的晶种(五水偏硅酸钠)自然冷却结晶，粉碎成100目以上秤量包装。
实施例二生产工艺同实施例一，其中液碱70.8kg(氧化钠含量44％)，石英粉29.2kg(二氧化硅含量96％)。反应温度为180℃，压力为9个大气压，反应时间6小时。
实施例三生产工艺同实施例一，其中液碱70.8kg(氧化钠含量46.6％)，石英粉29.2kg(二氧化硅含量96％)。
实施例四用离心泵将液碱57.12kg(71.4kg的80％，其中氧化钠含量44.8％)，输进计量搅拌池中，开动搅拌后，加入秤量好的石英粉28.6kg(二氧化硅含量98％)，待均匀后用离心泵输入滚筒或反应釜中，通蒸汽运转滚筒或反应釜的搅拌，温度为170℃，控制在8个大气压，6小时后，打开放料阀，将滚筒或反应釜中的物料与14.28kg的液碱(氧化钠含量44.8％)混合均匀流入结晶槽中，待温度冷却到62℃时加10％的晶种(五水偏硅酸钠)自然冷却结晶，粉碎成100目以上秤量包装。
实施例五生产工艺同实施例一，其中液碱68kg(氧化钠含量50％)，石英粉32kg(二氧化硅含量90.6％)。
实施例六生产工艺同实施例一，其中液碱55kg(氧化钠含量60％)，石英粉28.6kg(二氧化硅含量98％)，在滚筒或反应釜中的反应原料中补加水16.4kg。
实施例七生产工艺同实施例一，其中液碱42kg(氧化钠含量80％)，石英粉29.6kg(二氧化硅含量98％)，在滚筒或反应釜中的反应原料中补加水28.4kg。
权利要求
1.一种五水偏硅酸钠的生产方法，其特征在于是以二氧化硅含量为90％以上的石英粉和氧化钠含量为38～80％的液碱为反应原料，反应完成后经过冷却结晶制得。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于石英粉的二氧化硅含量为96％以上。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于液碱的氧化钠含量为41～50％。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于石英粉与液碱的反应是在温度为150～200℃，压力7～9个大气压下进行。
5.根据权利要求1、2或3所述的生产方法，其特征在于反应原料的用量，石英粉以二氧化硅计，液碱以氧化钠计，二氧化硅与氧化钠占原料总量的重量百分比分别为(27～29)％和(28～34)％。
6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于占液碱总量80％的液碱先与石英粉反应，反应完成后与剩余的液碱混合均匀，再经结晶制得。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于液碱的氧化钠含量高于50％时，向反应原料中补加水，加水量使液碱、石英粉中的氧化钠、二氧化硅在总原料中的百分含量不变。
全文摘要
五水偏硅酸钠的生产方法，是以二氧化硅含量为90％以上的石英粉和氧化钠含量为38～80％的液碱为反应原料，反应完成后经过冷却结晶制得。本发明采用高二氧化硅含量的石英粉和液碱为反应原料，在加温加压下反应，而后直接冷却结晶，不需要再蒸去水分，实现了一步得到五水偏硅酸钠的生产工艺，采用高含量的氧化钠液碱时，在反应原料中直接补水同样得到产品。本发明不但大大节约了生产成本，而且避免了环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。
文档编号C01B33/00GK1607177SQ20031010531
公开日2005年4月20日 申请日期2003年10月13日 优先权日2003年10月13日
发明者刘增刚 申请人:刘增刚