Растворимое и жидкое стекло - Корнеев В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Д=йко,д. + Д(= 108,3+2,6= 110,9 кг.
Количество воды при загрузке автоклава иа 1 т жидкого стекла:
?Н,0= 571—,108+75= 538 кг.
Статьи материального баланса на 1 т жидкого стекла:
Расход, кг
Силикат-глыба ..................459
Силикат-глыба с учетом механических потерь, 5%......483
Вода ..................... 538
Острый пар с давлением 0,8 МПа............110,9
Отстаивание, фильтрация и выпарка жидкого стекла
Отстаивание жидкого стекла является важной технологической
грацией, обеспечивающей повышение качества свежеприготов-
¦1р
Иного жидкого стекла за счет самопроизвольного выделения
il
Заказ 23
161
из раствора нерастворившихся частиц силикат-глыбы, нераствори. мого остатка, случайных механических примесей и примесных соединений, образовавшихся в ходе растворения. Химический состав осадка соответствует (в пересчете на прокаленное вещество) ориентировочно — 80—85% 5Ю2, 4—6% Ыа20, 2—3% (РеоОз+АЬОз), 2—3% СаО. Фазовый состав такого осадка включает водные формы аморфного кремнезема, остатки силикатного стекла, гидросиликаты кальция, гидроокись железа, гидроалюмосиликаты натрия переменного состава, кристаллический кварц.
Образовавшийся при отстаивании жидкого стекла осадок (шлам) периодически удаляется из отстойника и вывозится в отвалы. Для уменьшения сброса в отвалы водорастворимых щелочных соединений, которые могут быть источником загрязнения грунтовых вод, шлам целесообразно предварительно промыть водой из щелочного раствора, а затем отфильтровать.
Отстойники представляют собой металлические (стальные) вертикальные цилиндрические емкости с коническим днищем. Конструкция днища должна предусматривать возможность выгрузки шлама-отстоя. Объем отстойника 20—100 м3. Время отстаивания — 24—72 ч.
Для более глубокой очистки жидкого стекла от примесей, которая не обеспечивается отстаиванием в отстойниках, жидкое стекло для некоторых областей применений подвергают фильтрации. Фильтрация обеспечивает получение практически прозрачного раствора за счет полного удаления из жидкого стекла примесей, и прежде всего аморфного кремнезема. Высокая исходная вязкость растворов жидкого стекла и наличие в нем примесей коллоидного размера затрудняют фильтрацию жидкого стекла при атмосферном давлении и делают ее непроизводительной. Поэтому фильтрацию жидкого стекла осуществляют под давлением в обычных рамных фильтр-прессах (рис. 60) или в фильтрах специальной конструкции.
Примером такой конструкции является фильтр для фильтрации жидкого стекла фирмы «Манса АТ» (рис. 61), который представляет собой цилиндрическую конструкцию специального многослойного фильтра с горизонтально расположенными фильтрующи-ми элементами. Фильтр состоит из стационарного сосуда / с поднимающейся и поворачивающейся крышкой 3. На крышке имеется патрубок 4 для продувки фильтра воздухом и манометр. Внутри фильтр снабжен наборным пакетным фильтром 2. Обогрев фильтра осуществляется горячей водой через кожух 5. Давление фильтр3' ции — 0,4 МПа. Жидкое стекло на фильтрацию поступает 6 фильтр через штуцер 6 и распределяется равномерно на повер*' ности фильтра. Фильтрат выходит через патрубок 7. Давлена в фильтре создается с помощью насоса. Остаточный фильтрат вЫ' водится через патрубок 8 с помощью сжатого воздуха или газ3-
Если технологический процесс растворения силикат-глыбы не обеспечивает требуемой высокой плотности жидкого стекла, раС'
шор в отдельных случаях подвергают выпарке в выпарных аппаратах. Обязательным условием выпаривания жидкого стекла яв-.шется его перемешивание как с целью усреднения тепловых потоков в вязкой жидкости, так и для обеспечения испарения воды [поверхности раствора. Выпарка жидкого стекла затруднена из-за образования на поверхности раствора пленки, которая разрушает-сяпри перемешивании. Выпарные аппараты для выпарки жидкого текла представляют собой обогреваемые снаружи аппараты, шабженные механической мешалкой. В таких аппаратах невозможно обеспечить большую поверхность испарения, поэтому их производительность невелика, а тепловые затраты на испарение значительны. Применение аппаратов специальной конструкции высокой поверхностью испарения затруднительно из-за специфических свойств жидкого стекла, его тонких пленок. Выпарка жидкого стекла является, таким образом, операцией непроизводительной и энергоемкой.
Изменение состава жидкого стекла в процессе производства
Химический состав жидкого стекла, получаемого растворением сИликат-глыбы, близок по модульной характеристике исходной '"ликат-глыбе. Небольшое снижение модуля связано с образова-(1,ем в ходе растворения кремнеземистых осадков. Примесный !0став жидкого стекла также, в основном, определяется концен-^аДией примесных ионов в исходной силикат-глыбе. Однако в несерых случаях примесный состав может формироваться под
162
влияйием загрязнении раствора при растворении—продуктами химической коррозии аппаратуры, составом воды (растворов) используемых для растворения силикат-глыбы, случайными механическими загрязнениями силикат-глыбы при ее хранении и транспортировании.
