泡花堿

　　泡花堿

　　硅酸鈉(Na2SiO3)又名泡花堿、水玻璃(xNa2O。ySiO2)，無色、青綠色或棕色的固體或粘稠液體。 硅酸鈉是由硅石(石英砂)、純堿(或土堿)在熔化窯爐中共熔，冷卻粉碎制得，其燃料為煤、天然氣、煤氣均可。

　　1簡述

　　泡花堿生產(chǎn)工藝可分為干法和濕法兩種，通常所使用的是干法生產(chǎn)固體泡花堿，再經(jīng)溶解轉(zhuǎn)變成所需規(guī)格的液體泡花堿，其轉(zhuǎn)換率為1∶2。5。生產(chǎn)泡花堿的原料為石英砂、純堿，將二者按一定比例混合送至反射窯爐中，經(jīng)高溫煅燒溶化爐水淬后包裝即為固體泡花堿。固體泡花堿有利于運輸、貯存。將固體泡花堿在一定溫度、壓力下將其溶化成液體即為液體泡花堿。

　　EINECS號 215-687-4

　　2化學反應(yīng)式

　　化學反應(yīng)式為：Na2CO3+SiO2—(高溫)Na2SiO3+CO2↑

　　3制備

　　石英砂、純堿→混合→煅燒→水淬→固體泡花堿→經(jīng)溶化→液體泡花堿

　　4用途

　　泡花堿的用途非常廣泛，幾乎遍及國民經(jīng)濟的各個部門。在化工系統(tǒng)被用來制造硅膠、白炭黑、沸石分子篩、偏硅酸鈉、硅溶膠、層硅及速溶粉狀泡花堿、硅酸鉀鈉等各種硅酸鹽類產(chǎn)品，是硅化合物的基本原料;在輕工業(yè)中是洗衣粉、肥皂等洗滌劑中不可缺少的原料，也是水質(zhì)軟化劑、助沉劑;在紡織工業(yè)中用于助染、漂白和漿紗;在機械行業(yè)中廣泛用于鑄造、砂輪制造和金屬防腐劑等;在建筑行業(yè)中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化劑、耐火材料等;在農(nóng)業(yè)方面可制造硅素肥料;另外泡花堿作為粘合劑，廣泛應(yīng)用于紙板(瓦楞紙)紙箱的粘合劑。含磷助洗劑污染水資源，目前正在全面取代中，取代含磷助洗劑需同時滿足助洗劑的三大功能：軟化水、必要的堿性和良好的抗再沉降能力。最新一代無磷助洗劑中只有層狀結(jié)晶二硅酸鈉達到上述三項要求，而且具有交換鈣鎂快、溶于水、能與漂白劑具有良好的相溶性以及易濃縮化等特點，因此是目前前景最好的無磷助洗劑，但國內(nèi)目前還無大批量生產(chǎn)。國內(nèi)需求現(xiàn)依靠從國外進口，進口價1萬元人民幣/噸。據(jù)估計，中國無磷助洗劑每年國內(nèi)的年需求量將達50~80萬噸。層狀結(jié)晶二硅酸鈉有四種不同晶型結(jié)構(gòu)(a-，b-，g-，d-)，其中以無水d型的d-Na2Si2O5為最理想。

　　工藝流程

　　中國泡花堿的生產(chǎn)共分為兩大類：干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn)工藝，現(xiàn)介紹如下。

　　干法生產(chǎn)

　　將石英砂和鈉鹽(主要指Na2CO3、Na2SO4)攪拌均勻，在1400℃左右的高溫下熔融反應(yīng)。根據(jù)原料不同又分為純堿法和芒硝法。生產(chǎn)過程都包括配料、煅燒、浸溶、濃縮等四道工序。

　　具體過程是：

　　一：配料與熔融：純堿或芒硝與石英砂按比例，經(jīng)攪拌機攪均勻后經(jīng)貯槽、加料斗由螺旋輸送機加入反射爐或馬蹄焰爐進行熔融反應(yīng)。

　　二：浸溶：熔窯加入生料時，已熔融的水玻璃即可從下料口流入冷卻槽中，經(jīng)小型履帶式輸送機送入貯料桶內(nèi)，過磅后由電動行車將桶內(nèi)的玻璃塊吊起倒入滾筒內(nèi)，根據(jù)塊子重量及不同產(chǎn)品規(guī)格加入適量水，通入蒸汽溶解，蒸汽壓力一般為0.4～0.5MPa，液筒轉(zhuǎn)速為2～4r/min，溶解到一定濃度后放入沉清槽內(nèi)，經(jīng)自然沉清除去雜質(zhì)。

　　三：濃縮：除去雜質(zhì)后的溶液送到濃縮槽內(nèi)進行濃縮，采用蒸汽間接加熱，槽底利用熔窯煙道氣余熱加熱，溶液濃縮至要求濃度時即為成品。

　　濕法生產(chǎn)

　　濕法生產(chǎn)泡花堿又分為傳統(tǒng)濕法工藝和活性SiO2常壓生產(chǎn)工藝兩種。傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)工藝傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)泡花堿產(chǎn)量高，能耗低，勞動強度低，原料易得，但該法只能生產(chǎn)模數(shù)小于2.5的產(chǎn)品，其生產(chǎn)原理是石英砂在高溫燒堿中溶解生成硅酸鈉。活性SiO2常壓生產(chǎn)工藝活性SiO2常壓生產(chǎn)泡花堿是在近幾年的三廢治理過程中開發(fā)的一種新工藝，目前采用該法生產(chǎn)廠家不多，該法可生產(chǎn)模數(shù)為2.2～3.7的任何產(chǎn)品。其機理是利用工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的副產(chǎn)品或下腳料中的活性SiO2(或硅膠)在常壓下加熱與燒堿反應(yīng)生成硅酸鈉。反應(yīng)方程式與傳統(tǒng)濕法工藝相同。