[发明专利]一种原硅酸钠生产方法及其生产装置

说明书

技术领域

本发明属于硅酸钠生产技术领域，尤其涉及一种原硅酸钠生产方法及其生产装置。

背景技术

硅酸钠，俗称水玻璃、泡花碱，分子式为Na₂O·mSiO₂，其中m为模数，即产品中SiO₂和Na₂O的摩尔比，一般为1～3。

原硅酸钠，又名正硅酸钠，分子式为2Na₂O·SiO₂，模数为0.5；原硅酸钠属于无机盐产品，是一种无毒、无味、无公害的白色颗粒，易溶于水，不溶于醇和酸，水溶液呈碱性，碱性比偏硅酸钠强，置于空气中易吸湿潮解，具有去垢、乳化、分散、湿润、渗透性及对pH值有缓冲能力。

传统制备原硅酸钠的工艺主要有两种方法：

一种为固体混合法，将偏硅酸钠与氢氧化钠进行混合，此生产工艺生产出的产品只是二氧化硅及氧化钠含量上达到了原硅酸钠的要求，其实质并非化学意义上的原硅酸钠。

一种为液相法，它是用石英砂与液碱(30-50％)在反应釜中高温高压反应制得液体硅酸钠，液体硅酸钠再经过调整模数至0.5，含固量40-60％，经过200-400℃热风干燥后制得原硅酸钠。

传统制备原硅酸钠的方法工艺流程长，设备多，投资大，能耗高。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术存在的不足，提供一种工艺简单，生产成本低，能耗低的原硅酸钠生产方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种原硅酸钠生产方法，所述生产方法包括以下步骤：

(1)将固体氢氧化钠与硅微粉按照重量比2.5-3:1的比例加入电熔炉中，升温曲线按照8-10℃/分钟升温至200℃，然后按照4-6℃/分钟升温至320-350℃，经过加温后使所述固体氢氧化钠熔融，再继续按照4-6℃/分钟升温至400-450℃，停止加热，直至所述硅微粉反应完全，即得原硅酸钠粗品；

(2)将所述原硅酸钠粗品冷却至60℃以下，使所述原硅酸钠粗品固化完全，即得原硅酸钠产品。

作为一种改进，步骤(1)中，所述固体氢氧化钠熔融后，保温30分钟，再继续按照4-6℃/分钟升温至400-450℃。

作为一种改进，步骤(1)中，所述硅微粉过1000目筛。

作为一种改进，步骤(2)中，所述原硅酸钠粗品固化完全后，经粉碎、筛分，制备成粒状或粉状的原硅酸钠产品。

本发明的目的之二在于：针对上述生产方法，提供一种原硅酸钠生产装置。

所述生产装置包括电熔炉和冷却装置，所述电熔炉设有入料口和出料口，所述冷却装置包括冷却罐，所述冷却罐的顶部和底部分别设有进料口和排料口，所述进料口与所述电熔炉的出料口连通，所述冷却罐外设有冷却夹套，所述冷却夹套的上部和下部分别设有出水口和进水口，所述冷却罐内设有搅拌轴，所述搅拌轴设有多个搅拌叶，所述搅拌轴与电机传动连接，所述电机设于所述冷却罐的顶部。

作为一种改进，所述电熔炉的入料口设有螺旋进料器。

作为一种改进，所述冷却罐内设有温度传感器，所述冷却罐的外壁设有温度显示器，所述温度传感器与所述温度显示器电连接。

作为一种改进，所述冷却罐的排料口连通有粉碎机，所述粉碎机与筛分机连通。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明提供的原硅酸钠生产方法，熔融状态的氢氧化钠具有非常高的反应活性，可以快速地与硅微粉进行反应，其步骤简单，采用分阶段升温是为了保证氢氧化钠充分熔融，且降低能耗；保温30分钟是为了使熔融状态的氢氧化钠与硅微粉有较大的反应率，进一步提高反应速度；通过粉碎、筛分工艺可加工成符合生产要求的粒状或粉状原硅酸钠产品。

本发明提供的原硅酸钠生产方法，其生产流程短，能耗低，本发明提供的原硅酸钠生产装置，其结构简单，投资小，操作容易，大大节省了人力，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明提供的原硅酸钠生产方法的工艺流程图；

图2是实施例四提供的原硅酸钠生产装置的结构示意图；

图3是图2中冷却装置的纵向剖视图；

图4是实施例五提供的原硅酸钠生产装置的结构示意图；

图5是图4中冷却装置的纵向剖视图；