[发明专利]一种湿磨剥壳微蒸促溶的高浓水玻璃制备方法

说明书

本发明公开了一种湿磨剥壳微蒸促溶的高浓水玻璃制备方法，主要涉及水玻璃生产技术领域；包括步骤：S1、湿磨：以碱液作为溶剂，常温下将高硅质材料微粉湿磨成纳米胶体颗粒，从而形成浑浊粘稠的乳浊液；S2、微蒸：将乳浊液送至蒸压釜中微蒸制得澄清透明的高浓水玻璃；本发明能够在降低设备投资成本的前提下大幅度减少能耗，并实现硅质材料中非晶态硅质成分的高效溶出，最大程度提高生产效率，解决了现今水玻璃制法硅质成分溶出效率低和能耗过高的难题。

技术领域

本发明涉及水玻璃生产技术领域，具体是一种湿磨剥壳微蒸促溶的高浓水玻璃制备方法。

背景技术

水玻璃是硅酸钠的水溶液，生产工艺有干法、湿法两种。干法以石英岩和纯碱为原料，在窑炉内于1300～1500℃高温煅烧4～6小时制得固体硅酸钠。固体硅酸钠在实际工业中没有任何使用功能，它只是一个过渡状态，需要根据实际生产工艺需要，将固体硅酸钠、水、液碱按照规定的比例，加入溶解滚筒，然后充入蒸汽，在加热(150～170℃)加压(0.5～0.8MPa)条件下反应4～6小时，生成不同浓度、不同模数的水玻璃。其化料过程需要搅拌和加压，一般采用滚筒式反应釜或带有搅拌装置的静压式反应釜。这种工艺的优点是生产水玻璃的浓度和模数容易调节，但窑炉煅烧能耗过高，生产产生的含硫废气对环境污染大，而且必须通过两步法才能获得液态水玻璃，生产效率低下。

湿法水玻璃生产工艺以不低于97％硅质含量的石英砂和不低于32％浓度的液碱为原料，按照约1：1.5的比例投入到滚筒式泡花碱设备中，然后充入蒸汽，在加热(170～220℃)加压(1～2MPa)条件下保持转动反应10小时，直接生成2.0到2.5之间的低模数的液体水玻璃。此法虽省去了窑炉煅烧步骤，但需将原料在高温高压条件下长时间蒸压反应，致使其能源消耗仍然过高。同时高压反应对设备的磨损也比较大，普通设备比较难以胜任，所以对设备要求苛刻，即需要配备比较厚一些板材，如滚筒式的利民泡花碱设备，加大了成本的投入。

从制备成本及安全环保角度来看，低能耗、低污染和高生产效率的加工方法无疑是今后水玻璃制备的发展趋势。因此，探寻一种可以生产不同模数的低能耗、低设备需求以及高生产效率水玻璃的制备方法，以满足更多行业的应用需求，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种湿磨剥壳微蒸促溶的高浓水玻璃制备方法，本发明能够在降低设备投资成本的前提下大幅度减少能耗，并实现硅质材料中非晶态硅质成分的高效溶出，最大程度提高生产效率，解决了现今水玻璃制法硅质成分溶出效率低和能耗过高的难题。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种湿磨剥壳微蒸促溶的高浓水玻璃制备方法，包括步骤：

S1、湿磨：以碱液作为溶剂，常温下将高硅质材料微粉湿磨成纳米胶体颗粒，从而形成浑浊粘稠的乳浊液；

S2、微蒸：将乳浊液送至蒸压釜中微蒸制得澄清透明的高浓水玻璃。

优选的，所述步骤S1中，高硅质材料微粉25～40％，碱液60～75％，可通过调整碱液与高硅质材料的混合比例来得到不同模数、不同波美度的水玻璃溶液，满足不同行业对水玻璃的要求。

优选的，所述步骤S1中，高硅质材料为硅质成分SiO₂含量不低于95％wt的材料，可采用石英砂、硅灰等。

优选的，所述步骤S1中，碱液为20％～50％浓度的NaOH或KOH溶液。

优选的，所述步骤S1中，高硅质材料微粉是由高硅质材料粉磨成比表面积不低于600m²/kg的粉体。

优选的，所述步骤S1中，湿磨是将高硅质材料微粉在碱液中湿磨至充分溶解成匀质的粘稠液态。