[发明专利]一种改性水玻璃的湿法生产方法

说明书

本发明公开了一种改性水玻璃的湿法生产方法，包括如下步骤：将石英砂和液体碱按照比例添加到水玻璃反应釜中，反应获得水玻璃溶液；向所述水玻璃溶液中加入硅胶粉和沸石粉，将混合后的物料在反应釜中密封，通蒸汽、升温、加压，进行反应；将反应好的物料加水稀释后进行过滤，获得液体水玻璃；将锂基膨润土和聚阴离子纤维素经有机溶剂溶解，搅拌均匀后再超声振荡10～15min得到预处理的改性助剂，将预处理好的改性助剂与液体水玻璃进行混合，水浴搅拌，即得到混合均匀的改性水玻璃。本发明所述的一种改性水玻璃的湿法生产方法，有利于生产高模数的液体水玻璃，提高水玻璃应用范围；生产得到的改性水玻璃常温强度提高，避免水玻璃老化导致粘结性下降。

技术领域

本发明涉及水玻璃生产技术领域，特别涉及一种改性水玻璃的湿法生产方法。

背景技术

水玻璃俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。其化学式为R2O·nSiO2，式中R2O为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，称为水玻璃的摩数。水玻璃的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料。水玻璃的制备方法有干法和湿法两种，其中经湿法制备的水玻璃虽然生产成本较低，环保节能，但只能制备模数较低的水玻璃，导致水玻璃应用范围受限；另外生产出来的水玻璃往往因水玻璃老化导致粘结性下降，影响水玻璃强度性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种改性水玻璃的湿法生产方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种改性水玻璃的湿法生产方法，包括如下步骤：

步骤S1、将石英砂和液体碱按照比例添加到水玻璃反应釜中，反应获得水玻璃溶液；

步骤S2、向所述水玻璃溶液中加入硅胶粉和沸石粉，将混合后的物料在反应釜中密封，通蒸汽、升温、加压，进行反应；

步骤S3、将步骤S2中反应好的物料加水稀释后进行过滤，获得液体水玻璃；

步骤S4、将锂基膨润土和聚阴离子纤维素经有机溶剂溶解，搅拌均匀后再超声振荡10～15min得到预处理的改性助剂，将预处理好的改性助剂与步骤S3中的液体水玻璃进行混合，再于50℃水浴温度下搅拌30～40min，即得到混合均匀的改性水玻璃。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S1中所用的液体碱为Na2O，其浓度为150-240g/l。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S1中水玻璃模数为2.4～2.6。

作为本发明的进一步优化方案，所述石英砂和液体碱的质量比2.5～2.8:1。

作为本发明的进一步优化方案，所述硅胶粉为硅胶生产中的副产品。

作为本发明的进一步优化方案，所述硅胶粉和沸石粉添加的比例分别为石英砂质量的0.05～0.1％。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S2反应温度为130～150℃，时间为2～5h，蒸汽压力为0.4～0.6MPa。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S3中稀释用水为蒸馏水。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S4有机溶剂为二甲苯或丙酮中的一种或两种，添加量为锂基膨润土和聚阴离子纤维素质量的6～10倍。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S4中改性助剂与液体水玻璃的质量比为0.5～2：100。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：