一种常压生产水玻璃的方法与流程

1.本发明涉及水玻璃生产技术领域，具体为一种常压生产水玻璃的方法。


背景技术：

2.水玻璃即硅酸钠，是无色、透明的粘稠状固体，硅酸钠由石英砂与碳酸钠煅烧而成；溶于水呈碱性，其透明的浆状溶液称为水玻璃，硅酸钠遇酸分解，析出硅酸的胶状溶液，市售产品以水溶液或固体形式存在，由于杂质的存在，通常呈绿色或蓝色，现今工业上生产水玻璃的方法分为湿法、干法两种，干法因原料的不同又可分为碳酸钠与硅砂反应和硫酸钠与硅砂反应,两种反应要在1200-1400℃的反射炉中进行,然后水浸经蒸发生产水玻璃。湿法生产是将硅砂和烧碱加温160℃、加压6公斤条件下,经充分搅拌进行反应生成水玻璃，硅酸钠通常配置成水溶液，即成为水玻璃后使用，硅酸钠溶液的最大应用是生产纸板的水泥，将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后，直接压入砖墙裂缝，可起到粘结和补强作用，此外还可以加固土壤，将水玻璃与氯化钙溶液交替注入土壤中，两种溶液迅速反应生成硅胶和硅酸钙凝胶，起到胶结和填充孔隙的作用，使土壤的强度和承载能力提高。常用于粉土、砂土和填土的地基加固，称为双液注浆，硅酸钠也常用于钻井液中，以稳定井壁并避免井壁坍塌，水玻璃还可以作为锗生产过程的副产品进行添加使用。
3.目前水玻璃在采用湿法生产过程中，需要加热高温和高压环境下进行生产，然而，这样的生产工艺复杂，且生产成本高，不能实现采用常温常压下进行水玻璃的生产，无法达到通过高强度粉碎二氧化硅提高其活性，来代替高温高压方法，使水玻璃能够在常温常压下进行生产制备的目的，不能实现节约人力物力资源和降低生产成本，无法达到节能环保的目的，从而给生产人员的水玻璃生产带来极大的不便。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种常压生产水玻璃的方法，解决了现有水玻璃在采用湿法生产过程中，需要加热高温和高压环境下进行生产，然而，这样的生产工艺复杂，且生产成本高，不能实现采用常温常压下进行水玻璃的生产，无法达到通过高强度粉碎二氧化硅提高其活性，来代替高温高压方法，使水玻璃能够在常温常压下进行生产制备的目的，不能实现节约人力物力资源和降低生产成本，无法达到节能环保目的的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
8.一种常压生产水玻璃的方法，包括以下步骤：
9.1)将石英玻璃粉碎，过300-500目筛网；
10.2)将石英玻璃粉末氢氧化钠溶液中，持续搅拌30-40min，得料浆；
11.3)60-80℃下，搅拌浆料反应2-4h，得水玻璃粗料经抽滤得水玻璃精料；
12.根据本发明的实施例，所述氢氧化钠溶液的质量百分比为20％-40％。
13.根据本发明的实施例，所述步骤2)中搅拌转速为200-300r/min。
14.根据本发明的实施例，所述步骤2)中石英玻璃和氢氧化钠溶液的质量比为2-4:1。
15.根据本发明的实施例，所述步骤3)中料浆搅拌转速为600-700r/min。
16.根据本发明的实施例，所述抽滤采用真空抽滤。
17.(三)有益效果
18.本发明提供了一种常压生产水玻璃的方法，可实现采用常温常压下进行水玻璃的生产，很好的达到了通过高强度粉碎二氧化硅提高其活性，来代替高温高压方法，使水玻璃能够在常温常压下进行生产制备的目的，实现了节约人力物力资源和降低生产成本，达到了节能环保的目的，无需加热高温和高压环境下进行生产，生产工艺简单，且生产成本低，从而大大方便了生产人员的水玻璃生产。
附图说明
19.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1，本发明提供一种常压生产水玻璃的方法，具体包括以下实施例：
22.实施例1
23.一种常压生产水玻璃的方法，具体包括以下步骤：
24.s1、粉碎筛选：量取所需重量的石英玻璃二氧化硅，并将石英玻璃二氧化硅倒入粉碎设备中，粉碎40min，然后通过400目的筛网进行筛选，提高二氧化硅的活性；
25.s2、配料：将氢氧化钠溶液配制成所需百分比的碱溶液，并加入反应容器中，配制的氢氧化钠碱溶液的质量百分比为30％，反应容器的体积为3m3；
26.s3、料浆的配制：将步骤s1粉碎筛选完成后的石英玻璃二氧化硅粉末，边通过搅拌设备搅拌边倒入步骤s2装有配制好的氢氧化钠溶液中，当加入到所需目标比例后停止添加，添加完成后持续搅拌35min，即可配制好料浆，在添加石英玻璃二氧化硅过程中搅拌设备的搅拌转速为250r/min，氢氧化钠溶液的质量百分比为20％；
27.s4、反应：将步骤s3配好的料浆在高速搅拌下通过加热设备加温70℃，搅拌反应3h，待料浆全部反应完毕，即可生产出水玻璃粗料，料浆的高速搅拌转速为650r/min，加热设备是采用带加热装置的反应釜，其体积为1.3m3；
28.s5、真空抽滤处理：将步骤s4反应生成的水玻璃粗料经真空抽滤设备真空抽滤得水玻璃精料，真空抽滤设备是采用型号为m-50的真空抽滤器；
29.s6、后处理：将步骤s5制得的水玻璃精料通过灌装设备进行包装处理，再进行质检处理，质检合格后保存或出售。
30.实施例2
31.一种常压生产水玻璃的方法，具体包括以下步骤：
32.s1、粉碎筛选：量取所需重量的石英玻璃二氧化硅，并将石英玻璃二氧化硅倒入粉碎设备中，粉碎30min，然后通过300目的筛网进行筛选，提高二氧化硅的活性；
33.s2、配料：将氢氧化钠溶液配制成所需百分比的碱溶液，并加入反应容器中，配制的氢氧化钠碱溶液的质量百分比为20％，反应容器的体积为2m3；
34.s3、料浆的配制：将步骤s1粉碎筛选完成后的石英玻璃二氧化硅粉末，边通过搅拌设备搅拌边倒入步骤s2装有配制好的氢氧化钠溶液中，当加入到所需目标比例后停止添加，添加完成后持续搅拌30min，即可配制好料浆，在添加石英玻璃二氧化硅过程中搅拌设备的搅拌转速为200r/min，氢氧化钠溶液的质量百分比为25％；
35.s4、反应：将步骤s3配好的料浆在高速搅拌下通过加热设备加温60℃，搅拌反应2h，待料浆全部反应完毕，即可生产出水玻璃粗料，料浆的高速搅拌转速为600r/min，加热设备是采用带加热装置的反应釜，其体积为1m3；
36.s5、真空抽滤处理：将步骤s4反应生成的水玻璃粗料经真空抽滤设备真空抽滤得水玻璃精料，真空抽滤设备是采用型号为m-50的真空抽滤器；
37.s6、后处理：将步骤s5制得的水玻璃精料通过灌装设备进行包装处理，再进行质检处理，质检合格后保存或出售。
38.实施例3
39.一种常压生产水玻璃的方法，具体包括以下步骤：
40.s1、粉碎筛选：量取所需重量的石英玻璃二氧化硅，并将石英玻璃二氧化硅倒入粉碎设备中，粉碎50min，然后通过500目的筛网进行筛选，提高二氧化硅的活性；
41.s2、配料：将氢氧化钠溶液配制成所需百分比的碱溶液，并加入反应容器中，配制的氢氧化钠碱溶液的质量百分比为40％，反应容器的体积为4m3；
42.s3、料浆的配制：将步骤s1粉碎筛选完成后的石英玻璃二氧化硅粉末，边通过搅拌设备搅拌边倒入步骤s2装有配制好的氢氧化钠溶液中，当加入到所需目标比例后停止添加，添加完成后持续搅拌40min，即可配制好料浆，在添加石英玻璃二氧化硅过程中搅拌设备的搅拌转速为300r/min，氢氧化钠溶液的质量百分比为30％；
43.s4、反应：将步骤s3配好的料浆在高速搅拌下通过加热设备加温80℃，搅拌反应4h，待料浆全部反应完毕，即可生产出水玻璃粗料，料浆的高速搅拌转速为700r/min，加热设备是采用带加热装置的反应釜，其体积为1.5m3；
44.s5、真空抽滤处理：将步骤s4反应生成的水玻璃粗料经真空抽滤设备真空抽滤得水玻璃精料，真空抽滤设备是采用型号为m-50的真空抽滤器；
45.s6、后处理：将步骤s5制得的水玻璃精料通过灌装设备进行包装处理，再进行质检处理，质检合格后保存或出售。
46.实施例4
47.一种常压生产水玻璃的方法，具体包括以下步骤：
48.s1、粉碎筛选：量取所需重量的石英玻璃二氧化硅，并将石英玻璃二氧化硅倒入粉碎设备中，粉碎35min，然后通过350目的筛网进行筛选，提高二氧化硅的活性；
49.s2、配料：将氢氧化钠溶液配制成所需百分比的碱溶液，并加入反应容器中，配制的氢氧化钠碱溶液的质量百分比为25％，反应容器的体积为2.5m3；
50.s3、料浆的配制：将步骤s1粉碎筛选完成后的石英玻璃二氧化硅粉末，边通过搅拌
设备搅拌边倒入步骤s2装有配制好的氢氧化钠溶液中，当加入到所需目标比例后停止添加，添加完成后持续搅拌33min，即可配制好料浆，在添加石英玻璃二氧化硅过程中搅拌设备的搅拌转速为225r/min，氢氧化钠溶液的质量百分比为35％；
51.s4、反应：将步骤s3配好的料浆在高速搅拌下通过加热设备加温65℃，搅拌反应2.5h，待料浆全部反应完毕，即可生产出水玻璃粗料，料浆的高速搅拌转速为625r/min，加热设备是采用带加热装置的反应釜，其体积为1.2m3；
52.s5、真空抽滤处理：将步骤s4反应生成的水玻璃粗料经真空抽滤设备真空抽滤得水玻璃精料，真空抽滤设备是采用型号为m-50的真空抽滤器；
53.s6、后处理：将步骤s5制得的水玻璃精料通过灌装设备进行包装处理，再进行质检处理，质检合格后保存或出售。
54.实施例5
55.一种常压生产水玻璃的方法，具体包括以下步骤：
56.s1、粉碎筛选：量取所需重量的石英玻璃二氧化硅，并将石英玻璃二氧化硅倒入粉碎设备中，粉碎45min，然后通过450目的筛网进行筛选，提高二氧化硅的活性；
57.s2、配料：将氢氧化钠溶液配制成所需百分比的碱溶液，并加入反应容器中，配制的氢氧化钠碱溶液的百分比为45％，反应容器的体积为3.5m3；
58.s3、料浆的配制：将步骤s1粉碎筛选完成后的石英玻璃二氧化硅粉末，边通过搅拌设备搅拌边倒入步骤s2装有配制好的氢氧化钠溶液中，当加入到所需目标比例后停止添加，添加完成后持续搅拌37min，即可配制好料浆，在添加石英玻璃二氧化硅过程中搅拌设备的搅拌转速为275r/min，氢氧化钠溶液的质量百分比为40％；
59.s4、反应：将步骤s3配好的料浆在高速搅拌下通过加热设备加温75℃，搅拌反应3.5h，待料浆全部反应完毕，即可生产出水玻璃粗料，料浆的高速搅拌转速为675r/min，加热设备是采用带加热装置的反应釜，其体积为1.4m3；
60.s5、真空抽滤处理：将步骤s4反应生成的水玻璃粗料经真空抽滤设备真空抽滤得水玻璃精料，真空抽滤设备是采用型号为m-50的真空抽滤器；
61.s6、后处理：将步骤s5制得的水玻璃精料通过灌装设备进行包装处理，再进行质检处理，质检合格后保存或出售。
62.质量分析
63.对本发明实施例1-5生产的水玻璃进行质量分析检验如表1所示，采用本发明实施例1-5制备的水玻璃产品质量具有明显优异效果。
64.表1实际应用质量分析表
[0065][0066]
因此，本发明可实现采用常温常压下进行水玻璃的生产，很好的达到了通过高强度粉碎二氧化硅提高其活性，来代替高温高压方法，使水玻璃能够在常温常压下进行生产制备的目的，实现了节约人力物力资源和降低生产成本，达到了节能环保的目的，无需加热高温和高压环境下进行生产，生产工艺简单，且生产成本低，从而大大方便了生产人员的水玻璃生产。
[0067]
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
[0068]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0069]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。