專利名稱：一種常壓濕法制備泡花堿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡花堿的制備方法，更具體地說，涉及一種常壓下濕法制備泡花堿的方法，屬于普通常壓生產(chǎn)設(shè)備下生產(chǎn)化工產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
泡花堿，化學(xué)名稱硅酸鈉，是一種可溶性硅酸鹽，由一種內(nèi)含不同比例的堿金屬和二氧化硅的系統(tǒng)所組成。泡花堿作為化工基本原料，用途非常廣泛，市場潛力大，且效益可觀?，F(xiàn)有技術(shù)公開的泡花堿的生產(chǎn)方法有干法與濕法兩種，干法工藝以純堿、石英砂為原料在高溫下進行熔融，熔料經(jīng)水萃后再溶于水中，即可制得各種模數(shù)的產(chǎn)品(從堿性到中性)，這是當今國內(nèi)外泡花堿的主要生產(chǎn)方法；濕法工藝是以液體燒堿、石英砂為原料在反應(yīng)釜中升溫加壓反應(yīng)直接制得低模數(shù)產(chǎn)品。這兩種工藝在國內(nèi)均已采用，且都有各自的優(yōu)點及不足之處。濕法工藝的不足之處是，需要高溫高壓的反應(yīng)條件，對反應(yīng)設(shè)備要求較高， 投資較大，從而限制了產(chǎn)量。而且不能生產(chǎn)高模數(shù)的泡花堿品種，石英砂的單程轉(zhuǎn)化率僅為70%左右，然后可以通過廢砂回收使石英砂總利用率提高至約80%，但仍顯得較低，要增添過濾工序，有約占石英砂總投料量的20-30%的廢渣產(chǎn)生等。這些有待改進的不足之處恰好正是干法工藝的長處，因此濕法工藝的改進在很大程度上有賴于這些方面的改進和提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對目前濕法制備泡花堿需要在高溫高壓下進行、對反應(yīng)條件要求較高，生產(chǎn)工藝較復(fù)雜的問題，提供一種常壓濕法制備泡花堿的方法，不需要高壓反應(yīng)釜等高壓容器，也不需要加入其他添加劑，在常壓條件下即可制備合格泡花堿。本發(fā)明的構(gòu)思是這樣的在常壓下使燒堿與石英砂進行機械活化反應(yīng)，機械活化過程是由粒外層向內(nèi)層逐步推進的，存在一個未活化的芯層，與未活化物料具有相同的浸出特性，在浸出過程中，活化層迅速反應(yīng)，活化試樣的浸出率迅速提高；但隨著反應(yīng)的繼續(xù)，優(yōu)勢逐漸下降，未活化與活化試樣浸出率差距減小。這主要是因為活化試樣后期的反應(yīng)實質(zhì)上是未活化試樣的浸出。本發(fā)明是充分利用機械活化原理實現(xiàn)的。具體的，本發(fā)明的一種常壓濕法制備泡花堿的方法，包括以下步驟(I)將燒堿稀釋成質(zhì)量分數(shù)10% 20%水溶液，然后用含有機械球磨的攪拌器進行攪拌，控制攪拌速度在200 400r/min ；(2)保持攪拌速度，將燒堿溶液加熱至70 80°C，將粒度小于50目的石英砂加入到燒堿溶液中，加入物質(zhì)的量之比，燒堿石英砂=(I 25) (I 35)；(3)將石英砂加完后，在溫度70 80°C、200 400r/min的攪拌速度條件下保持反應(yīng)8 10小時；(4)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液溫度升至80 90°C，過濾，并濃縮，得到最終產(chǎn)品。本發(fā)明取得的有益效果如下本發(fā)明中機械活化起到關(guān)鍵作用，石英砂經(jīng)機械活化后粒度變小，比表而積增大，反應(yīng)面增加，從而提高了反應(yīng)活性。本發(fā)明所使用的設(shè)備簡單，生產(chǎn)能耗小，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)過程易于控制，提高了產(chǎn)量。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明。實施例I(I)將500ml質(zhì)量分數(shù)分別為10%、15%、20%的燒堿溶液加入到三個鋼制容器中，同時進行機械球磨攪拌，控制攪拌速度在300r/min ；(2)用水浴鍋將溶液溫度調(diào)節(jié)為75°C，按照燒堿與石英砂物質(zhì)的量比例為I : 3的關(guān)系將小于50目的石英砂加入到燒堿溶液中，同時控制攪拌速度為300r/min ；(3)將石英砂加完后，保持溫度和攪拌轉(zhuǎn)速不變，反應(yīng)進行9小時，停止反應(yīng)；(4)將反應(yīng)液溫度升至85°C，再用抽濾機過濾，過濾后加熱濃縮，得到三組產(chǎn)品。其他條件保持上述合適條件，得到的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量對比如表I :表I
權(quán)利要求
1.一種常壓濕法制備泡花堿的方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將燒堿稀釋成質(zhì)量分數(shù)10% 20%水溶液，然后用含有機械球磨的攪拌器進行攪拌，控制攪拌速度在200 400r/min ； (2)保持攪拌速度，將燒堿溶液加熱至70 80°C，將粒度小于50目的石英砂加入到燒堿溶液中，加入物質(zhì)的量之比，燒堿石英砂=(I 25) (I 35)； (3)將石英砂加完后，在溫度70 80°C、200 400r/min的攪拌速度條件下保持反應(yīng)8 10小時； (4)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液溫度升至80 90°C，過濾，并濃縮，得到最終產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于燒堿溶液質(zhì)量分數(shù)為15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于控制攪拌速度300r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(2)中反應(yīng)溫度75°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(4)升溫至85°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種常壓下濕法制備泡花堿的方法。以燒堿和石英砂為原料，首先將燒堿配成10～20％質(zhì)量分數(shù)，然后在70～80℃、200～400r/min的攪拌速度下將石英砂加入燒堿中，保持反應(yīng)8～10小時，將反應(yīng)物升溫至80～90℃后，將制得產(chǎn)物經(jīng)過過濾、濃縮，即可得到最終產(chǎn)品。本發(fā)明所使用的設(shè)備簡單，原料易得，生產(chǎn)能耗小，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)過程易于控制。
文檔編號C01B33/32GK102659128SQ20121011458
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者張學(xué)政, 次樂璞 申請人:張學(xué)政