硅酸鈉用途非常廣泛,液體硅酸鈉主要用于制造黏結(jié)劑、填充料、 化工原料、防腐劑和助劑,固體硅酸鈉主要用于制造液體硅酸鈉。硅酸鈉的生產(chǎn)方法主要由干法和濕法兩種,今天我們就來(lái)簡(jiǎn)單了解一下。
1、碳酸鈉法
根據(jù)所需產(chǎn)品的模數(shù)要求,將純堿(Na2CO3) 和粒徑0.180~0.250 mm(60~80目)的石英砂 (SiO2)按比例混合均勻送入馬蹄焰窯爐,在 1 450~1 500 °C下熔融,高溫熔融產(chǎn)物從窯爐出料口流出,通過(guò)模子上面的輥?zhàn)訅褐瞥蓧K或者水淬 成顆粒。
若需要生產(chǎn)液體產(chǎn)品則需再進(jìn)行高溫溶 解或高溫高壓溶解,并經(jīng)沉淀、濃縮制得液體水玻璃。即:純堿、石英砂→混合→熔融→成型成固 體泡花堿→經(jīng)溶化→液體泡花堿,其中成型成固。
2、元明粉(又稱硫酸鈉、無(wú)水芒硝)法
硫酸鈉法的原料包括硫酸鈉(無(wú)水芒硝)、 碳粉、石英砂,生產(chǎn)過(guò)程和碳酸鈉法相同,不同 的是爐內(nèi)采用負(fù)壓操作,在窯后抽風(fēng)。該法在窯溫1200 °C時(shí)會(huì)產(chǎn)生部分“硝水”,即液體芒硝,浮在石英砂上面,與石英砂分成兩相,難以與石英砂進(jìn)一步反應(yīng)。
這種方法生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量SO2,生產(chǎn)每噸產(chǎn)品排放200多千克 SO2,是純堿法排放量的130倍,而且大部分企業(yè)沒(méi)有脫硫除塵措施,廢氣排放就更加嚴(yán)重。此外,熔融料液出料后采用水淬法制塊還會(huì)產(chǎn)生大 量含堿廢水。
由于此法原料價(jià)格較純堿低廉,因此還有部分企業(yè)采用此法生產(chǎn)硅酸鈉。需要注意的是,由于這種方法排出廢氣廢水,嚴(yán)重污染環(huán)境,已被國(guó)家禁止使用。
3、氯化鈉法
以食鹽(NaCl)和石英砂為原料,將石英砂和食鹽混合均勻并熔融,通入蒸汽,反應(yīng)得到硅 酸鈉和鹽酸。此法反應(yīng)速度較慢,一般工廠均不采用。
將液體苛性鈉和石英砂按適當(dāng)比例混合加入壓熱釜內(nèi),用蒸汽加熱并進(jìn)行攪拌,使之直接反應(yīng)而成液體水玻璃,經(jīng)過(guò)濾、濃縮制得成品水玻璃。濕法生產(chǎn)水玻璃只能生產(chǎn)模數(shù)小于2.5的產(chǎn)品 ,難以生產(chǎn)高模數(shù)的產(chǎn)品,而且反應(yīng)速度慢,從而限制了此法的應(yīng)用。我國(guó)采用濕法生產(chǎn)水玻璃僅占全國(guó)總產(chǎn)量的5% 。