工业硅酸钠工艺规程
1.目的
为了对生产过程进行控制及便于操作,以保证生产出合格的硅酸钠产品。
2.范围
适用于泡花碱车间马蹄焰窑炉硅酸钠产品生产过程。
3.产品说明
3.1 名称
化学名称: 硅酸钠又称水玻璃
俗名: 泡花碱
英文名称: Sodium Silcate
化学式: Na2O•nSiO2 (其中n为模数)
说明:模数在3以上的称为“中性”水玻璃,模数在3以下的称为 “碱性”水玻璃。
3.2 性质
3.2.1 物理性质
3.2.1.1 外观
固体水玻璃: 淡兰色、青绿色、天蓝色或黄绿色玻璃状物。
液体水玻璃: 无色透明或带浅灰色粘稠状液体。
当杂质含量极少时,玻璃状无水固体硅酸纳是无色透明的玻璃体。随着杂质含量的增加,玻璃体出现颜色。杂志中铁的氧化物使其呈现淡棕或深棕色,甚至是黑色。颜色的深浅又随模数的减小而加深。
3.1.1.2 密度: 随着模数的降低而增大。当模数从3.33 下降到1时,密度从2.413增大到2.560。
3.1.1.3 熔点: 无固定熔点, "中性"水玻璃大约在550℃左右软化。
3.1.1.4 对急冷急热非常敏感,受到这种作用时,立即裂成不规则的小碎块。
3.1.1.5 溶解度: 固体水玻璃在水中溶解度随下列因素有关
a 与压强有关, 压强升高, 溶解速度增大。
b在相同的压强下, 随水玻璃模数增大, 溶解速度而减少。
c与固体水玻璃的粒度有关,粒度越大,所用的溶解时间越长。
3.1.1.5模数:硅酸纳中的二氧化硅与氧化纳的摩尔比称为模数。模数既显示硅酸纳的组成,又影响硅酸纳的物理、化学性质。
模数与质量百分比的关系如下式:
M=SiO2%∕Na2O%×1.032
式中M为模数,1.032为换算系数(Na2O与SiO2分子量之比)。
3.2.2 化学性质
无论是块状或粉状固体无水硅酸纳,对酸都很难起起作用。但易被氢氟酸分解,生成挥发性的SiF4和碱金属氟化物。苛性碱能溶解固体硅酸钠,特别对细粉状物的反应更快。
a 水玻璃的水溶液能发生强烈的水解反应而使溶液呈碱性。
b 强酸、弱酸、甚至电解质,在加热或在室温,都能使水玻璃水解而析出二氧化硅。
c氯气在低于100 ℃时,即能相当剧烈地分解固体硅酸钠。生成NaCl、SiO2、并放出氧气。
d H2O2能与固体硅酸纳起反应,生成含氧气泡的二氧化硅凝胶。 模数高的硅酸钠活泼性差;浓的H2O2比稀的H2O2反应强烈。
3.3 用途
硅酸钠用途非常广泛,几乎遍及国民经济各个部门,在石油行业中被用来制造石油催化、裂化用的硅铝催化剂;在化学工业中,被用来制造硅胶、沸石分子筛、沉淀二氧化硅,各种硅酸盐类,是硅化物的基本原料;轻化工业中,是洗衣粉、肥皂中不可少的填料,硅酸钠本身也是一种的洗涤剂,市民用自来水的软化剂、助沉剂;在纺织工业中,用于助染、漂白和浆纱;在机械工业中,广泛用于铸造、精密铸造、砂轮制造和作金属防腐剂;在建筑工业中,用于制造快干水泥、耐酸水泥、防水油、土壤固化剂、耐火材料、瓦楞板等;在矿山方面,用于选矿、防水和堵漏;在农业方面,用于制造硅素肥料;木材在硅酸钠中浸过后就具有防火特性;蛋类在硅酸钠中浸过后就能长期存放而不变质;高模数硅酸钠是纸板 、纸箱的粘结剂。硅酸钠产品的广泛应用,使这个行业在国民经济中占有重要的地位。