一種常壓溼法製備泡花鹼的方法
2023-05-07 18:48:36
專利名稱：一種常壓溼法製備泡花鹼的方法
技術領域：
本發明涉及一種泡花鹼的製備方法，更具體地說，涉及一種常壓下溼法製備泡花鹼的方法，屬於普通常壓生產設備下生產化工產品的方法。
背景技術：
泡花鹼，化學名稱矽酸鈉，是一種可溶性矽酸鹽，由一種內含不同比例的鹼金屬和二氧化矽的系統所組成。泡花鹼作為化工基本原料，用途非常廣泛，市場潛力大，且效益可觀。現有技術公開的泡花鹼的生產方法有幹法與溼法兩種，幹法工藝以純鹼、石英砂為原料在高溫下進行熔融，熔料經水萃後再溶於水中，即可製得各種模數的產品(從鹼性到中性)，這是當今國內外泡花鹼的主要生產方法；溼法工藝是以液體燒鹼、石英砂為原料在反應釜中升溫加壓反應直接製得低模數產品。這兩種工藝在國內均已採用，且都有各自的優點及不足之處。溼法工藝的不足之處是，需要高溫高壓的反應條件，對反應設備要求較高， 投資較大，從而限制了產量。而且不能生產高模數的泡花鹼品種，石英砂的單程轉化率僅為70%左右，然後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，有約佔石英砂總投料量的20-30%的廢渣產生等。這些有待改進的不足之處恰好正是幹法工藝的長處，因此溼法工藝的改進在很大程度上有賴於這些方面的改進和提高。
發明內容
本發明的目的在於針對目前溼法製備泡花鹼需要在高溫高壓下進行、對反應條件要求較高，生產工藝較複雜的問題，提供一種常壓溼法製備泡花鹼的方法，不需要高壓反應釜等高壓容器，也不需要加入其他添加劑，在常壓條件下即可製備合格泡花鹼。本發明的構思是這樣的在常壓下使燒鹼與石英砂進行機械活化反應，機械活化過程是由粒外層向內層逐步推進的，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，活化試樣的浸出率迅速提高；但隨著反應的繼續，優勢逐漸下降，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後期的反應實質上是未活化試樣的浸出。本發明是充分利用機械活化原理實現的。具體的，本發明的一種常壓溼法製備泡花鹼的方法，包括以下步驟(I)將燒鹼稀釋成質量分數10% 20%水溶液，然後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，將燒鹼溶液加熱至70 80°C，將粒度小於50目的石英砂加入到燒鹼溶液中，加入物質的量之比，燒鹼石英砂=(I 25) (I 35)；(3)將石英砂加完後，在溫度70 80°C、200 400r/min的攪拌速度條件下保持反應8 10小時；(4)反應結束後，將反應液溫度升至80 90°C，過濾，並濃縮，得到最終產品。本發明取得的有益效果如下本發明中機械活化起到關鍵作用，石英砂經機械活化後粒度變小，比表而積增大，反應面增加，從而提高了反應活性。本發明所使用的設備簡單，生產能耗小，產品質量好，生產過程易於控制，提高了產量。
具體實施例方式以下實施例用於說明本發明。實施例I(I)將500ml質量分數分別為10%、15%、20%的燒鹼溶液加入到三個鋼製容器中，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節為75°C，按照燒鹼與石英砂物質的量比例為I : 3的關係將小於50目的石英砂加入到燒鹼溶液中，同時控制攪拌速度為300r/min ；(3)將石英砂加完後，保持溫度和攪拌轉速不變，反應進行9小時，停止反應；(4)將反應液溫度升至85°C，再用抽濾機過濾，過濾後加熱濃縮，得到三組產品。其他條件保持上述合適條件，得到的反應產物質量對比如表I :表I
權利要求
1.一種常壓溼法製備泡花鹼的方法，其特徵在於包括以下步驟 (1)將燒鹼稀釋成質量分數10% 20%水溶液，然後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，將燒鹼溶液加熱至70 80°C，將粒度小於50目的石英砂加入到燒鹼溶液中，加入物質的量之比，燒鹼石英砂=(I 25) (I 35)； (3)將石英砂加完後，在溫度70 80°C、200 400r/min的攪拌速度條件下保持反應8 10小時； (4)反應結束後，將反應液溫度升至80 90°C，過濾，並濃縮，得到最終產品。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於燒鹼溶液質量分數為15%。
3.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於控制攪拌速度300r/min。
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟(2)中反應溫度75°C。
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟(4)升溫至85°C。
全文摘要
本發明公開了一種常壓下溼法製備泡花鹼的方法。以燒鹼和石英砂為原料，首先將燒鹼配成10～20％質量分數，然後在70～80℃、200～400r/min的攪拌速度下將石英砂加入燒鹼中，保持反應8～10小時，將反應物升溫至80～90℃後，將製得產物經過過濾、濃縮，即可得到最終產品。本發明所使用的設備簡單，原料易得，生產能耗小，產品質量好，生產過程易於控制。
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 優先權日2012年4月19日
發明者張學政, 次樂璞 申請人:張學政