[发明专利]一种零水偏硅酸钠的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷生产中的一种添加剂，具体地说是一种零水偏硅酸钠的制备方法。

背景技术

建筑陶瓷工业的主要原料是粘土，而粘土的矿物粘度很细，一般在 0.1～10mm之间。它具有很大的表面积，又有荷电与水化等性质，粘土粒子分散在水介质中形成的泥浆是介于溶胶—悬浮液—粗粒子分散体系之间的一种特殊状态。为了满足陶瓷生产工艺的需要，获得含水量低，同时又具有良好流动性、稳定性的泥浆，在生产过程中必须加入一定量的解胶剂。通常，对浆料性能最基本的要求是：①流动性好，粘度低，以满足喷雾干燥要求；②在满足流动性的前提下，浆料中含水量尽可能低，以降低喷雾干燥能耗；③浆料稳定性高，长期放置不易沉淀分层；④浆料不与压机模具材料发生反应，以便延长模具使用寿命和脱模性良好。

选用适当的电解质作解胶剂是陶瓷生产中制备高质量陶瓷浆料的主要因素。目前陶瓷生产中常用的电解质作解胶剂有三类：①无机盐电解质，如水玻璃、碳酸钠、磷酸三钠、六偏磷酸钠等；②有机酸盐电解质，如腐植酸钠、单酸钠、柠檬酸钠、松香皂等；③聚合物电解质，如甲基纤维素(钠)、海藻酸钠、木质磺酸盐、聚丙烯酸盐、阿拉伯树胶等。这些电解质作解胶剂的作用对提高陶瓷浆料的质量有一定作用，但其效果尚不能令人满意，或因解胶能力不足或因适应性不广(如对高硬水地区)，或因价格较高增加生产成本(德产PC-67，美产9300聚丙烯酸盐等)，最主要的是在降低含水量方面，这些电解质的作用均有限。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种以离子膜液碱、细石英砂为原料制备陶瓷泥浆解胶剂的零水偏硅酸钠的方法。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

1、主要原料及规格

离子膜液碱(NaOH)    氯化钠(NaCl)，％＜0.1

细石英砂(SiO₂)细度≤160目二氧化硅(SiO₂)，％≥98

2、制法及生产工艺路线

一种用作陶瓷泥浆解胶剂的零水偏硅酸钠的制备方法，其特征是将离子膜液碱与细石英砂按实际固体含量重量比1.2～2∶1混合，搅拌15～30分钟，混合浆料置于容器中，将容器置于250～800℃窑炉环境中或平板上干燥脱水反应0.5～5小时，浆料煅烧成松散粉料后出炉，冷却粉碎即得产品。

反应方程式代表如下：

简示工艺路线如下：

离子膜液碱和细石英砂→搅拌容器→干燥脱水反应炉→冷却粉碎→产品

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、方法特点：

①原料价廉易得，生产成本低；②生产工艺简洁明了，易于操作；③采用离子膜液碱及细石英砂，反应易于进行，质量稳定；④温度控制250℃～800℃，能耗较低。

2、产品特点：

①可使浆、泥料流动性好，粘度低、满足喷雾干燥要求，效果好；②能减少浆、泥料的含水量，减少喷雾干燥所需能耗，在同等能耗下，单位时间内提高喷雾塔出粉产量10％左右；③可使浆料稳定性高、质量好；④以浆、泥料颗粒间有助磨润滑作用，能提高工效，节省电力能耗；⑤不与模具材料发生反应，延长模具寿命，并具有较好的脱模效果；⑥广泛适用于各类陶瓷浆、泥料的配制(包括瘠性陶瓷原料)；⑦配料方便，计量准确，能减轻劳动强度，可较大幅度地降低生产成本；⑧加料过量不会出现反凝现象。

3、用途特点：

本发明主要用作陶瓷泥浆解胶剂，可使泥浆具有良好的流动性和粘度，以满足泥浆后期喷雾干燥时的工艺要求，并可在保持泥浆同等流动性情况下，减少加入水量，从而在喷雾时减少干燥水份所需能源，还可用作火电厂煤浆球磨时煤浆稀释剂和控制石油钻井调节泥浆的粘度。另外还可用于工业清洗剂、民用洗涤剂、洗碗剂等行业。

应用机理分析

从粘土泥浆内的结构来看，要制备流动性好的泥浆，应必须将泥浆内原有的结构边—面或边—边结合的结构转变成面—面排列的结构，泥浆的粘度才会下降，这种转变越彻底，粘度降低越显著，从转变泥浆内部结构来考虑必须具备如下几个条件：

1、介质是碱性

粘土在酸性介质中，边面带正电，因而引起粘土边面与带负电的板面之间强烈的静电吸引而结合成边—面或边—边结构。在碱性介质中，粘土边面和板面均带负电荷，这样就消除了边—面或边—边的静电吸力，同时增加粘土表面的净负电荷，使粘土颗粒之间静电斥力增加，为泥浆的稀释创造了条件。