[发明专利]一种利用硫酸钠制备硅酸钠的生产工艺

说明书

本发明公开了硅酸钠生产工艺技术领域，具体领域为一种利用硫酸钠制备硅酸钠的生产工艺，通过将硫酸钠、石灰石、无烟煤进行混合打碎处理，过筛，在高温炉中煅烧，硫酸钠因受到煤粉的还原作用转化为硫化钠，硫化钠与碳酸钙反应生成碳酸钠和硫化钙，制备成碳酸钠溶液，在将碳酸钠溶液与石灰乳反应，生成氢氧化钠溶液与碳酸钙沉淀，由此完成前期氢氧化钠的制备，采用本发明中氢氧化钠制备方法使得最终氢氧化钠产物纯度高，为后续氢氧化钠溶液的制备提供准确配比，通过固定质量分数的氢氧化钠溶液与水玻璃反应，为反应提供利于结晶的有利条件，有效加快硅酸钠结晶速率，并且提高硅酸钠结晶产率。

技术领域

本发明涉及硅酸钠生产工艺技术领域，具体领域为一种利用硫酸钠制备硅酸钠的生产工艺。

背景技术

硅酸钠，俗称泡花碱，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。硅酸钠是一种可溶性的无机硅酸盐，具有广泛的用途，硅酸钠是制皂工业中最有价值的填料，将硅酸钠掺入到洗衣皂中可缓冲洗衣皂的碱性，减少洗衣皂在水中的损耗，并可增强洗涤能力和防止肥皂酸败；硅酸钠在合成洗涤剂中起助洗、防腐、稳定泡沫的作用；可用作造纸的填料；用于制造硅凝胶、硅胶；用作铸造工业中粘结剂，粘接砂和黏土，制作成人们需要的各种各样的铸型和型芯。现有硅酸钠的制备方法包括干法和湿法两种生产工艺，干法又包括碳酸钠法、硫酸钠法、氯化钠法；湿法以液体纯碱和石英砂为原料，加温、加压反应后得到液体产品。其中硫酸钠法：原料包括硫酸钠(无水芒硝)、碳粉、石英砂，生产过程和碳酸钠法相似，我国硫酸钠资源较为丰富，因此多数企业会选择硫酸钠法生产硅酸钠，然而现有硫酸钠法制备硅酸钠结晶速度慢，减缓了硅酸钠的生产效率，为此提出一种利用硫酸钠制备硅酸钠的生产工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用硫酸钠制备硅酸钠的生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用硫酸钠制备硅酸钠的生产工艺，其生产工艺包括如下步骤：

步骤1：将硫酸钠、石灰石、无烟煤进行混合打碎处理，过筛，在高温炉中煅烧，煅烧温度为1000-1100℃，将混合粉末煅烧至熔融状态；

步骤2：将步骤1的熔融物倾倒于水中，制备成碳酸钠溶液，向碳酸钠溶液中加入石灰乳，在温度为75-85℃条件下进行反应，过滤出碳酸钙沉淀，制备出氢氧化钠溶液；

步骤3：将步骤2制备的氢氧化钠溶液进行蒸发结晶，得到固体氢氧化钠；

步骤4：制备原料氢氧化钠溶液，将步骤3制备的固体氢氧化钠加入去离子水中，其中每100ml水中加固体氢氧化钠60g；

步骤5：将步骤4中制备的原料氢氧化钠溶液与水玻璃溶液混合，原料氢氧化钠溶液与水玻璃溶液体积比为2:1，其中水玻璃溶液中二氧化硅的质量分数为30％-40％，氧化钠的质量分数为10％-20％；

步骤6：将步骤5中混合物进行搅拌，搅拌时间为8-12min，静置15min后继续搅拌至出现浑浊，然后出现晶粒沉淀，分离晶体与母液即可。

优选的，步骤1中筛孔孔径为20-40目。

优选的，步骤6中溶液浑浊至出现晶粒沉淀之间进行分次搅动，每隔10min进行一次搅动。

优选的，步骤6中分离晶体与母液后对晶体进行干燥处理。

优选的，采用硅胶干燥剂对分离出的晶体进行干燥处理。