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泡花堿用途及生產工藝介紹

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用途:泡花堿的用途非常廣泛在化工系統被用來制造硅膠、白炭黑、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、肥皂等洗滌劑中不可缺少的原料,也是水質軟化劑、助沉劑;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;在農業方面可制造硅素肥料;另外泡花堿作為粘合劑,廣泛應用于紙板(瓦楞紙)紙箱的粘合劑。含磷助洗劑污染水資源,目前正在全面取代中,取代含磷助洗劑需同時滿足助洗劑的三大功能:軟化水、必要的堿性和良好的抗再沉降能力。最新一代無磷助洗劑中只有層狀結晶二硅酸鈉達到上述三項要求,而且具有交換鈣鎂快、溶于水、能與漂白劑具有良好的相溶性以及易濃縮化等特點,因此是目前前景最好的無磷助洗劑,但國內目前還無大批量生產。國內需求現依靠從國外進口,進口價1萬元人民幣/噸。據估計,中國無磷助洗劑每年國內的年需求量將達50~80萬噸。層狀結晶二硅酸鈉有四種不同晶型結構(a-b-g-d-),其中以無水d型的d-Na2Si2O5為最理想。

泡花堿(水玻璃):南方多稱水玻璃,北方多稱泡花堿。 堿性泡花堿通常采用石英粉(SiO2)加上純堿(Na2CO3),在13001400℃的高溫下煅燒生成固體 ,再在高溫或高溫高壓水中溶解,制得溶液狀水玻璃產品。我國生產的水玻璃模數一般在2.43.3之間。水玻璃在水溶液中的含量(或稱濃度)常用密度或者波美度表示。土木工程中常用水玻璃的密度一般為1.361.50g/cm3,相當于波美度38.448.3。密度越大,水玻璃含量越高,粘度越大。

泡花堿在輕工業中是洗衣粉、肥皂等洗滌劑中不可缺少的原料,也是水質軟化劑、助沉劑;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;在農業方面可制造硅素肥料;另外用作石油催化裂化的硅鋁催化劑、肥皂的填料、瓦楞紙的膠粘劑、金屬防腐劑、水軟化劑、洗滌劑助劑、耐火材料和陶瓷原料、紡織品的漂、染和漿料、礦山選礦、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制膠粘劑等。

中國泡花堿的生產共分為兩大類:干法生產和濕法生產工藝,現介紹如下。

干法生產

將石英砂和鈉鹽(主要指Na2CO3Na2SO4)攪拌均勻,在1400℃左右的高溫下熔融反應。根據原料不同又分為純堿法和芒硝法。生產過程都包括配料、煅燒、浸溶、濃縮等四道工序。

具體過程是:

一:配料與熔融:純堿或芒硝與石英砂按比例,經攪拌機攪均勻后經貯槽、加料斗由螺旋輸送機加入反射爐或馬蹄焰爐進行熔融反應。

二:浸溶:熔窯加入生料時,已熔融的水玻璃即可從下料口流入冷卻槽中,經小型履帶式輸送機送入貯料桶內,過磅后由電動行車將桶內的玻璃塊吊起倒入滾筒內,根據塊子重量及不同產品規格加入適量水,通入蒸汽溶解,蒸汽壓力一般為0.40.5MPa,液筒轉速為24r/min,溶解到一定濃度后放入沉清槽內,經自然沉清除去雜質。

三:濃縮:除去雜質后的溶液送到濃縮槽內進行濃縮,采用蒸汽間接加熱,槽底利用熔窯煙道氣余熱加熱,溶液濃縮至要求濃度時即為成品。

濕法生產

濕法生產泡花堿又分為傳統濕法工藝和活性SiO2常壓生產工藝兩種。傳統濕法生產工藝傳統濕法生產泡花堿產量高,能耗低,勞動強度低,原料易得,但該法只能生產模數小于2.5的產品,其生產原理是石英砂在高溫燒堿中溶解生成硅酸鈉。活性SiO2常壓生產工藝活性SiO2常壓生產泡花堿是在近幾年的三廢治理過程中開發的一種新工藝,目前采用該法生產廠家不多,該法可生產模數為2.23.7的任何產品。其機理是利用工業生產中產生的副產品或下腳料中的活性SiO2(或硅膠)在常壓下加熱與燒堿反應生成硅酸鈉。反應方程式與傳統濕法工藝相同。

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