泡花鹼

泡花鹼又名矽酸鈉(Na₂SiO₃)，水溶液叫做水玻璃，無色、青綠色或棕色的固體或粘稠液體。 矽酸鈉是由矽石（石英砂）、純鹼（或土鹼）在熔化窯爐中共熔，冷卻粉碎製得，其燃料為煤、天然氣、煤氣均可。

基本介紹

• 中文名：泡花鹼
• 外文名：silicate of soda
• 別名：矽酸鈉、水玻璃
• 性質：無色、青綠色或棕色的固體
• EINECS號：215-687-4

生產原料

生產泡花鹼的原料為石英砂、純鹼，將二者按一定比例混合送至反射窯爐中，經高溫煅燒溶化爐水淬後包裝即為固體泡花鹼。固體泡花鹼有利於運輸、貯存。將固體泡花鹼在一定溫度、壓力下將其溶化成液體即為液體泡花鹼。

EINECS號 215-687-4

製備過程

石英砂、純鹼→混合→煅燒→水淬→固體泡花鹼→經溶化→液體泡花鹼

生產工藝

泡花鹼生產工藝可分為乾法和濕法兩種，通常所使用的是乾法生產固體泡花鹼，再經溶解轉變成所需規格的液體泡花鹼，其轉換率為1∶2.5。

乾法生產

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。根據原料不同又分為純鹼法和芒硝法。生產過程都包括配料、煅燒、浸溶、濃縮等四道工序。

具體過程是：

一：配料與熔融：純鹼或芒硝與石英砂按比例，經攪拌機攪均勻後經貯槽、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。

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，經小型履帶式輸送機送入貯料桶內，過磅後由電動行車將桶內的玻璃塊吊起倒入滾筒內，根據塊子重量及不同產品規格加入適量水，通入蒸汽溶解，蒸汽壓力一般為0.4～0.5MPa，液筒轉速為2～4r/min，溶解到一定濃度後放入沉清槽內，經自然沉清除去雜質。

三：濃縮：除去雜質後的溶液送到濃縮槽內進行濃縮，採用蒸汽間接加熱，槽底利用熔窯煙道氣餘熱加熱，溶液濃縮至要求濃度時即為成品。

濕法生產

濕法生產泡花鹼又分為傳統濕法工藝和活性SiO₂常壓生產工藝兩種。傳統濕法生產工藝傳統濕法生產泡花鹼產量高，能耗低，勞動強度低，原料易得，但該法只能生產模數小於2.5的產品，其生產原理是石英砂在高溫燒鹼中溶解生成矽酸鈉。活性SiO₂常壓生產工藝活性SiO₂常壓生產泡花鹼是在近幾年的三廢治理過程中開發的一種新工藝，目前採用該法生產廠家不多，該法可生產模數為2.2～3.7的任何產品。其機理是利用工業生產中產生的副產品或下腳料中的活性SiO₂（或矽膠）在常壓下加熱與燒鹼反應生成矽酸鈉。反應方程式與傳統濕法工藝相同。

化學反應式

化學反應式為：Na₂CO₃+SiO₂→（高溫）Na₂SiO₃+CO₂↑

用途

泡花鹼的用途非常廣泛，幾乎遍及國民經濟的各個部門。在化工系統被用來製造矽膠、白炭黑、沸石分子篩、偏矽酸鈉、矽溶膠、層矽及速溶粉狀泡花鹼、矽酸鉀鈉等各種矽酸鹽類產品，是矽化合物的基本原料；在輕工業中是洗衣粉、肥皂等洗滌劑中不可缺少的原料，也是水質軟化劑、助沉劑；在紡織工業中用於助染、漂白和漿紗；在機械行業中廣泛用於鑄造、砂輪製造和金屬防腐劑等；在建築行業中用於製造快乾水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化劑、耐火材料等；在農業方面可製造矽素肥料；另外泡花鹼作為粘合劑，廣泛套用於紙板（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、必要的鹼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晶二矽酸鈉達到上述三項要求，而且具有交換鈣鎂快、溶於水、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。層狀結晶二矽酸鈉有四種不同晶型結構（a-，b-，g-，d-），其中以無水d型的d-Na₂Si₂O₅為最理想。