Растворимое и жидкое стекло - Корнеев В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Приготовленную щелочно-кремнеземистую суспензию подают в автоклав-реактор для получения жидкого стекла. Автоклав-реактор представляет собой конструкцию из наклонно расположенных цельнотянутых труб, соединенных двумя торцевыми коллекторами. Перемешивание суспензии достигается за счет враШе' ния автоклава и наклонного расположения его труб. Рабочая температура варки жидкого стекла составляет 215—225 °С (2,9-" 2,5 МПа). Нагрев автоклава осуществляют прямым нагрев0*1 топочными газами от специальной горелки.
¦= Жидкое стекло
рис. 66. Схема получения алюмосили-катного связующего
7 7
А-5-с8ика Д-в-связка
т=2,25 т-2,53
Несмотря на кажущуюся простоту, способ прямого растворения кремнезема в щелочах не нашел широкого распространения. Это связано с высокими параметрами водяного пара (давление свыше 2,1 МПа), необходимостью сверхтонкого размола трудноиз-мельчаемого кварцевого песка, невозможностью получения высокомодульных жидких стекол из-за их высокой вязкости, использования дорогой и дефицитной едкой щелочи, увеличения по сравнению с традиционным способом количества отвальных шламов, что связано с дополнительным расходом щелочи и загрязнением окружающей среды. Так, по нашему мнению, предлагаемый в [27] способ получения жидкого стекла оправдан только в тех случаях, когда имеются требующие утилизации щелочно-кремнеземистые отходы.
Технология производства одного из видов модифицированного стекла — алюмосиликатной связки — предусматривает приготовление жидкого стекла путем автоклавного растворения силикат-глыбы, приготовление щелочного алюминатного раствора путем растворения в воде щелочных алюминатов или растворения в едких щелочах А1(ОН)з и смешение щелочного алюминатного раствора с жидким стеклом в заданных соотношениях.
Технологическая схема производства натриевой алюмосиликатной связки включает следующие операции (рис. 66). В мешалке-реакторе 1 производится приготовление щелочного раствора алюмината натрия. В мешалку с помощью дозаторов 2, 3, 4 загружаются соответственно вода, едкий натрий (сухой), алюминат натрия (сухой гранулированный). Температура реакционной среды— 90 °С, плотность раствора 1,47—1,54 г/см3, массовые соотношения в щелочном растворе НаА102:НаОН:Н20 — от 1:4,2:4,2 4° 1:2,7:2,7. При использовании вместо гранулированного алюмината натрия технической гидроокиси алюминия приготовление Мелочного раствора алюмината натрия осуществляют варкой ^1(ОН) з в растворе ЫаОН. В автоклаве 5 производят растворение
173
172
силикат-глыбы в воде и получение жидкого стекла с плотностьЩаХОДит ограниченное техническое применение. Порошок во влаж-0=1,48—1,52 г/см3. Температура стекла при выпуске— 130 "Сшм воздухе хорошо поглощает С02 из атмосферы. Используется В мешалке-реакторе 6 производится обработка жидкого стекл-ВзК добавка к более высокомодульным системам, щелочным раствором алюмината натрия. Ввиду того, что в начальЖ Большее применение находит силикат натрия ЗЫагО^БЮг ный момент перемешивания щелочного раствора алюмината натЦмодулем 2/3. Он производится в безводной форме кристаллиза-рия с жидким стеклом наблюдается кратковременное резкоД^й в массе расплава соответствующего состава при охлаждении, загустевание жидкого стекла с последующим распусканием (раз* наибольшем количестве выпускается безводный метасиликат жижением) раствора, щелочной раствор алюмината натрия вводя-Датрия. Более щелочные силикаты, чем ЫагЗЮз, получают сплав-в жидкое стекло порциями при интенсивном перемешиваниийением дешевого метасиликата с соответствующей щелочью. Это Приготовленная алюмосиликатная связка подается в емкости длщасается и ортосиликата и ЗЫагО^ЗЮг. Все три силиката раство-хранения 7, откуда отгружается потребителю. Еяются в воде, хотя скорость растворения с возрастанием мо-
дуля падает. Механизм растворения, по всей вероятности, является общим для всех силикатов. В зависимости от содержания 43. Основы производства растворимых ^велочи меняется роль отдельных стадий. Растворение, естествен-
^Но, сопровождается более или менее глубоким гидролизом силикат-порошков <^Иы\ ионов в зависимости от количества взятой воды. Скорость гидролиза сопоставима со скоростью растворения. Растворение высо-Применение растворов щелочных силикатов многочисленно кшелочных силикатов натрия протекает не в диффузионном ре-и разнообразно. Далеко не всегда удобно и возможно использовать 1мме, поскольку насыщенных растворов на границе раздела фаз стандартные растворы, выпускаемые промышленностью. Весьма «ри растворении не образуется. Не образуется насыщенных по от-желательна возможность приготовлять жидкое стекло оптимальвюшению к растворяющейся фазе растворов и при возрастании ных модулей и концентраций по месту их использования. Растворе-йонцентрации силиката. Из образовавшихся растворов могут быть ние безводных стеклообразных силикатов с модулем болыиАщелены те или иные кристаллические гидросиликаты с помощью единицы — автоклавный процесс, требующий достаточно сложной «атравок в соответствии с фазовой диаграммой при той или
той температуре. Легче всего выделяются гидросиликаты <а3Н5Ю4- яНгб при растворении ортосиликатов натрия или 1Ма20-25Ю2. Процесс растворения протекает по схеме набухания
