专利名称：一种水玻璃除杂精制方法
技术领域：
本发明涉及一种清除水玻璃中铁等多种金属离子的方法，属于无机硅化学 品原料的精制工艺。
背景技术：
水玻璃无论在传统工业还是现代工业中都是非常重要的无机化工原料之 一，其除了用作洗涤剂和粘合剂组分外，还是制造硅胶、分子筛、硅溶胶、白 炭黑等一系列精细化工产品的重要原料，水玻璃本身的质量即纯净度对于其下 游产品的生产和质量有很大的影响，而水玻璃原液在生产过程中混有大量杂 质，非常浑浊，传统上采用重力沉降法对该原液进行净化，但该方法采用的设 备庞大、占地面积大且分离效果差，特别是当水玻璃比重较大时，即使通过较 长时间的沉降，依然得不到比较纯净的水玻璃。此外，使用该方法还受气温等 的影响，在冬季采用沉降法时，由于气温低使得水玻璃粘度变大，沉降效果变 差，效率降低。
改进的方法还有离心沉降和过滤法。其中离心沉降法虽然可使水玻璃品质 有较大的提高，但仍然得不到高纯度的产品。
现代工艺中常采用过滤方法制取高纯度水玻璃原料。
中国专利921109466公开了一种"水玻璃的精制工艺"，该方法通过在滤 液中加入助滤剂，配成预涂浆液，然后将预涂浆液用泵打到滤机上，助滤剂在 过滤介质上形成预涂层，再将掺入助滤剂的原水玻璃浆液打入过滤机，过滤介 质或预涂层将原液中的固体颗粒载留，形成滤饼，液体则通过滤饼，成为精制的水玻璃。该方法要将过滤液两次打入过滤机，工艺较为复杂，而且预涂时间 较长，生产效率低，能耗大。
中国专利021182027公开的一种"水玻璃的精密微孔过滤精制工艺"，将 含有珍珠岩为主要辅料的助滤剂掺入水玻璃原液中，用泵打入精密微孔过滤机 通过刚性微孔过滤管进行过滤， 一次可得高澄清度的精制水玻璃。
上述水玻璃精制方法主要是通过物理过滤方法对水玻璃进行精制，这种方 法可以将水玻璃中的固体杂质除去，但在水玻璃中有着大量以离子态存在的金 属杂质，尤其是普遍存在的铁离子是无法单纯通过过滤方式除掉的。而这些金 属离子的存在限制了水玻璃在更高层次产品上的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种水玻璃除杂精制方法，该方法可除去水玻璃中铁 离子等多种金属离子，获得透明度良好的水玻璃。
本发明的一种水玻璃除杂精制方法，包括沉降和过滤步骤，其特征在于还
包括如下工艺过程在水玻璃原液中加入水玻璃原液重量3-6%的硫化钠沉降
剂；将添加沉降剂的水玻璃原液置于反应釜中加热至60-7(TC并连续搅拌30-60
分钟；将含有反应产物的水玻璃液体打入沉降罐中静置24-72小时；将经静置
处理的水玻璃原液进行精密过滤得精制水玻璃产品。
所述的一种水玻璃除杂精制方法，其中的硫化钠加入量为水玻璃原液重量
的4-5%;反应釜加热温度为60-70°C 。
所述的一种水玻璃除杂精制方法，其中的精密过滤介质采用硅藻土。 所述的一种水玻璃除杂精制方法，其中的水玻璃原液的比重为
1.1國1.4g/cm3。本发明的一种水玻璃除杂精制方法，通过添加化学沉降剂的方法，使水玻 璃中的铁离子及其它金属离子与沉降剂反应生成粒径较大固体颗粒，然后通过 过滤除掉。本发明的方法工艺简单，除铁效果好，成本低。通过本发明的方法
可得到铁含量小于等于5PPM的纯净水玻璃产品。同时其它金属离子也基本被 清除掉。为水玻璃的用途提供了广阔的选择空间。
图1是一种水玻璃除杂精制方法工艺流程图
1-水玻璃罐2-反应釜3-沉降罐4-精密过滤器 5-成品罐
具体实施例方式
本发明的一种水玻璃除杂精制方法，主要是通过添加化学沉降剂硫化钠的 方法清除钠水玻璃中的金属离子特别是铁离子。如图所示，将水玻璃罐l中的 水玻璃打入反应釜2中，在水玻璃中添加3-6%的硫化钠、加热并搅拌，其中的
铁离子与硫化钠发生如下反应
Na2S+Fe2+—FeS I Na2S+Fe3+—Fe2S31
在上述反应中铁离子与硫生成固体颗粒，将含有反应物的水玻璃打入沉降 罐3进行沉淀，经沉淀的水玻璃通过精密过滤器4过滤后，再打入成品罐5。 其中精滤过程使用的过滤介质为硅藻土。经过本方法处理可得到铁含量小于或 等于5PPM的水玻璃产品。其反应过程简单，工艺不复杂，而且除铁效果显著。
实施例1
比重1.4，模数3.4，含铁量大于30 PPM的钠水玻璃1400公斤送入反应釜， 添加42公斤工业硫化钠，搅拌并加热至60°C，连续搅拌45分钟，然后将反应物 送入沉降罐静置36小时后使用精密过滤器过滤(硅藻土为介质)，得纯净水玻璃产品。经检测其主要技术指标如下
Fe《5PPM， Ca《3PPM， Cu《5PPM， Mg《5PPM，其它重金属基本消除。 实施例2
比重1.1，模数3.4，铁含量25PPM的钠水玻璃1100公斤，置于反应釜内， 添加44公斤工业硫化钠，搅拌并加热至65t:，连续搅拌30分钟，将反应物导 入沉罐静置24小时使用精密过滤器过滤(硅藻土为介质)，得纯净水玻璃产品， 其中铁含量4. OPPM。
实施例3
比重1. 3模数3. 4，铁含量15PPM的钠水玻璃1300公斤，添加工业硫化钠 78公斤，搅拌并加热至7(TC，连续搅拌60分钟，导入沉降罐静置72小时使用精 密过滤器过滤(硅藻土为介质)，得铁含量为5PPM的纯净水玻璃产品。
实施例4
比重1.2，模数3.4，铁含量18PPM的钠水玻璃1200公斤，置于反应釜内， 添加60公斤工业硫化钠，搅拌并加热至66'C,连续搅拌50分钟，将反应物导 入沉罐静置48小时使用精密过滤器过滤(硅藻土为介质)，得纯净水玻璃产品， 其中铁含量4. 85PPM。
实施例5
比重1.29，模数3.4的钠水玻璃1290公斤，置于反应釜内，添加51.6公 斤工业硫化钠，搅拌并加热至63。C，连续搅拌50分钟，将反应物导入沉罐静 置50小时使用精密过滤器过滤(硅藻土为介质)，得纯净水玻璃产品，其中铁 含量4. 5PPM。
权利要求
1、一种水玻璃除杂精制方法，包括沉降和过滤步骤，其特征在于还包括如下工艺过程在水玻璃原液中加入水玻璃原液重量3-6％的硫化钠沉降剂；将添加沉降剂的水玻璃原液置于反应釜中加热至60-70℃并连续搅拌30-60分钟；将含有反应产物的水玻璃液体打入沉降罐中静置24-72小时；将经静置处理的水玻璃原液进行精密过滤得精制水玻璃产品。
2、 按照权利要求1的一种水玻璃除杂精制方法，其特征在于所述的硫化 钠加入量为水玻璃原液重量的4-5%;反应釜加热温度为50-70°C。
3、 按照权利要求1或2的一种水玻璃除杂精制方法，其特征在于精密过 滤介质采用硅藻土。
4、 按照权利要求1或2的一种水玻璃除杂精制方法，其特征在于所述的 水玻璃原液的比重为1.1-1.4g/cm3。
全文摘要
一种水玻璃除杂精制方法，在水玻璃原液中加入硫化钠沉降剂经加热搅拌和沉降、过滤使得其中的铁离子含量大幅度降低，得到精制水玻璃产品。本发明的一种水玻璃除杂精制方法，通过添加化学沉降剂的方法，使水玻璃中的铁离子及其它金属离子与沉降剂反应生成粒径较大固体颗粒，然后通过过滤除掉。本发明的方法工艺简单，除铁效果好，成本低。通过本发明的方法可得到铁含量小于等于5PPM的纯净水玻璃产品。同时其它金属离子也基本被清除掉。为水玻璃的用途提供了广阔的选择空间。
文档编号C01B33/32GK101423223SQ20081007980
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者周日升, 庚廷瑞, 张原僖, 梁建强, 洁 王, 赵建卿 申请人:山西天一纳米材料科技有限公司