[發(fā)明專利]一種五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610051622.6
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105540601B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 胡天喜;葉旦旺;范圣華;包曉剛;顏玉萍
• 申請（專利權(quán)）人: 三祥新材股份有限公司
• 主分類號: C01B33/32
• 分類號: C01B33/32
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙)35214
• 代理人: 林志崢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及偏硅酸鈉的生產(chǎn)技術(shù)，特別涉及一種五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

偏硅酸鈉的常規(guī)生產(chǎn)方法是以石英砂和燒堿為原料，將一定濃度的氫氧化鈉溶液和石英砂按照一定比例混合后在100-150℃下反應，再進行調(diào)模、結(jié)晶和干燥等工藝生產(chǎn)而成，通常石英砂的粒度為100-325目之間。除了以石英砂為原料的主要生產(chǎn)工藝外，在現(xiàn)有工藝中，還有以硅灰石(主要成分為CaSiO₃)、多晶硅生產(chǎn)廢物(主要成分為SiCl₄)、廢硅膠、蛇紋石提鎂殘渣、硅藻土、廢玻璃、粉煤灰、鋁礬土提取硫酸鋁廢渣、氧氯化鋯副產(chǎn)廢堿液等為原料采用濕法或干法的制備工藝，這些工藝都采用了廢棄物或廉價原材料為原料，以求降低生產(chǎn)成本和減少環(huán)境污染，但由于雜質(zhì)不易去除和工藝過程難控制等原因，上述工藝在生產(chǎn)應用方面上均存在應用規(guī)模及范圍的限制。

專利號為201510566278.X的中國發(fā)明專利公開了一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：(1)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℃的條件下反應4-12小時，得液體硅酸鈉粗液；(2)在80-95℃溫度下，向所述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，得絮凝液，向所述絮凝液中加入助濾劑，經(jīng)過濾裝置進行過濾，得硅酸鈉精制液和濾渣；(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；(4)將所述五水偏硅酸鈉熔融液體進行冷卻，冷卻的同時向所述五水偏硅酸鈉熔融液體內(nèi)通入壓縮空氣，進行氣流攪拌，使所述五水偏硅酸鈉熔融液體的溫度冷卻至65-70℃；(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，使所述五水偏硅酸鈉熔融液體在所述小顆粒晶種表面固化結(jié)晶；(6)結(jié)晶后，再經(jīng)過風冷或水冷，冷卻至50℃以下，經(jīng)18-30目篩進行篩分，即得。

上述專利公開的五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法是以二氧化硅含量為99.3-100％的石英砂和氧化鈉含量為45～50％的燒堿為反應原料，其仍存在雜質(zhì)不易去除和工藝過程難控制的問題，因而應用規(guī)模及范圍較小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種反應條件易控制的五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法，將氫氧化鈉固體、微硅粉和水混合，獲得氫氧化鈉質(zhì)量濃度為37-39％的混合液，將所述混合液置于60-80℃條件下反應30-90min，然后將反應后的混合液進行過濾，取過濾后的清液進行調(diào)模，調(diào)整模數(shù)為0.6-1.6，將調(diào)模后的清液于40-52℃條件下進行結(jié)晶，獲得所述五水偏硅酸鈉。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)反應溫度可由現(xiàn)有技術(shù)的100-150℃降為60-80℃，且可以利用燒堿溶解和反應放出的熱量，實際僅需消耗很少電能，同時可以縮短反應時間，無需在高溫高壓條件下進行，可以有效降低生產(chǎn)的能耗，且反應條件便于控制，進而可以實現(xiàn)大規(guī)模的應用；

(2)37-39％質(zhì)量濃度的混合液的設計，可以有效提高產(chǎn)品產(chǎn)率并保證具有好的產(chǎn)品質(zhì)量，具體的說，混合液濃度過低會使反應變慢，影響產(chǎn)品質(zhì)量；混合液濃度過高對設備腐蝕較大，也影響產(chǎn)品質(zhì)量；本發(fā)明獲得的五水偏硅酸鈉可達到國家優(yōu)等品標準；

(3)清液調(diào)整模數(shù)在0.6-1.6之間，可以將硅酸鈉有效的轉(zhuǎn)化為偏硅酸鈉，模數(shù)偏離高或偏低都不利于產(chǎn)品的制備；

(4)能將微硅粉變廢為寶，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。

具體實施方式

為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式予以說明。

本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：采用微硅粉和氫氧化鈉為原料來制備五水偏硅酸鈉，從而具有反應條件易控制且雜質(zhì)易去除的優(yōu)點。

本發(fā)明提供的一種五水偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法，將氫氧化鈉固體、微硅粉和水混合，獲得氫氧化鈉質(zhì)量濃度為37-39％的混合液，將所述混合液置于60-80℃條件下反應30-90min，然后將反應后的混合液進行過濾，取過濾后的清液進行調(diào)模，調(diào)整模數(shù)為0.6-1.6，將調(diào)模后的清液于40-52℃條件下進行結(jié)晶，獲得所述五水偏硅酸鈉。