本发明涉及泡花碱加工领域，特别是涉及一种高模数泡花碱制备方法。
背景技术：
：硅酸钠(na2si02)，又名泡花碱，水玻璃(xna20.ysi02)，无色，青绿色或棕色的固体或粘稠液体，泡花碱用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门，在化工系统用来制造硅胶、白炭黒、沸石分子筛、偏硅酸钠硅溶胶，层硅及速溶粉状泡花碱，硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料；在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗剂中不可缺少的原料，也是水质轻化剂、助洗剂；在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱；在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等；在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等，另外，作为粘合剂；在医药方面用于si02提炼，目前最好的无磷助洗剂。现有的泡花碱加工工艺中二氧化硅的浸处率相对比较低。硅酸钠常用其硅碱比称模数，用m表示。通常模数m＜3的称低模数,模数m＞3的称高模数，现有技术中生产出高模数硅酸钠溶液明显提高了能耗，成本也较高。技术实现要素：本发明的目的是提供一种高模数泡花碱制备方法，通过以下技术方案实现：一种高模数泡花碱制备方法，包括以下步骤：a、原料准备：将石英砂采用清水在80-90℃下浸泡2-4小时，然后过滤，干燥至含水量低于6%，将纯碱加热至40℃，保温10min，然后将石英砂和纯碱以重量比2.8-3.2:1的比例进行混合；b、熔融：将步骤a混合的石英砂和纯碱加入到温度为1450±5℃的窑炉中，进行熔融，熔融1min后，添加纯碱质量3.5%的改性硅藻土和纯碱质量0.2%的纳米二氧化硅，搅拌均匀后，继续熔融时间2.5min，得到反应料；所述改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土与滑石粉按100：1质量比例均匀混合破碎后，过20目筛，然后在450℃下混合煅烧20min，风冷至35℃，然后添加硅藻土质量2%的萘磺酸钠与硅藻土质量1%的硫酸铝钠，搅拌均匀后，添加硅藻土质量2倍的去离子水，加热至55℃，以300r/min转速搅拌30min，再经过超声分散10min，进行过滤，干燥，粉碎，然后再过20目筛，即可；c、冷却：将步骤b得到的反应料在带有冷却水装置的链板机上进行冷却，将反应料冷却至300℃；d、溶解：将步骤c中冷却至300℃温度的反应料放入溶解炉中，然后按照反应料与水重量比为2.6-2.8:1的比例加入水，然后将溶解炉蒸汽升压至0.5mpa，溶解成液体反应料；e、过滤：将步骤d得到的液体反应料放入预涂罐中，然后向其中加入液体反应料质量35%的膨润土与硅藻土混合物，将膨润土与硅藻土混合物和液体反应料搅拌均匀，以150r/min转速搅拌10min，然后经离心泵将搅拌均匀的膨润土与硅藻土混合物和液体反应料放入叶片过滤机中，使膨润土与硅藻土混合物在叶片过滤机上形成一层涂层，启动叶片过滤机，从叶片过滤机出液口流出泡花碱，停止叶片过滤机后，并将叶片过滤机中带有杂质的膨润土与硅藻土混合物清除，清除的带有杂质的膨润土与硅藻土混合物经过600℃煅烧15min后，即可用于二次使用；f、收集：收集从叶片过滤机出液口流出的泡花碱，得到泡花碱产品。进一步的，所述步骤e中膨润土与硅藻土混合物中膨润土与硅藻土按200：1质量比例混合，经过500℃高温煅烧10min，风冷至室温后制成，其中膨润土粒度为40目，硅藻土粒度为60nm。进一步的，所述纳米二氧化硅粒度为30nm。本发明的有益效果：本发明制得的产品是模数m为3.1-3.4的高模数泡花碱，与现有技术比较，价格低、能耗低，制备的泡花碱质量佳，产品透明度好，并且二氧化硅的浸出率不低于90%。通过将制成的膨润土与硅藻土混合物作为助滤剂，使得其能够成为具有较好骨架强度及粒度分布的助滤剂，它能在液体反应料上形成银薄的一层表面，防止粘胶状物质与液体反应料直接接触而贴附于膨润土颗粒上，能够形成高空隙变的滤饼，这样能够有效地截留各种粒度的颗粒，又能提供大量的流动通道，从而能够改善澄清度，增加过滤速率，可以解决常规助滤剂过滤滤速慢、澄清度差、收率低的问题，相较于采用硅藻土助滤剂，本申请过滤速率提高了3.2-4.1%左右，相较于采用石英砂作为助滤剂，本申请过滤速率提高了6.4-8.3%左右。本发明方法制备的泡花碱，其产品外观清澈透明、杂质含量少、悬浮物少、品质高、适用范围得到极大的提高。本发明经过大量的试验研究，通过在反应料中添加一定质量的改性硅藻土与纳米二氧化硅，能够显著提高反应料中的二氧化硅的活性，并且还可以避免出现生料现象，能够为下一步的溶解程度的提高具有极大的促进作用。改性硅藻土添加量在生产过程中要严格控制，这是通过长期的研究和严格的试验总结得出的，当改性硅藻土添加的量高于纯碱质量3.5%，就会出现因反应不完全，造成浪费，同时还会降低产品质量，并且泡花碱的模数还会相应的降低。具体实施方式实施例1一种高模数泡花碱制备方法，包括以下步骤：a、原料准备：将石英砂采用清水在80℃下浸泡2小时，然后过滤，干燥至含水量低于6%，将纯碱加热至40℃，保温10min，然后将石英砂和纯碱以重量比2.8:1的比例进行混合；b、熔融：将步骤a混合的石英砂和纯碱加入到温度为1445℃的窑炉中，进行熔融，熔融1min后，添加纯碱质量3.5%的改性硅藻土和纯碱质量0.2%的纳米二氧化硅，搅拌均匀后，继续熔融时间2.5min，得到反应料；所述改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土与滑石粉按100：1质量比例均匀混合破碎后，过20目筛，然后在450℃下混合煅烧20min，风冷至35℃，然后添加硅藻土质量2%的萘磺酸钠与硅藻土质量1%的硫酸铝钠，搅拌均匀后，添加硅藻土质量2倍的去离子水，加热至55℃，以300r/min转速搅拌30min，再经过超声分散10min，进行过滤，干燥，粉碎，然后再过20目筛，即可；c、冷却：将步骤b得到的反应料在带有冷却水装置的链板机上进行冷却，将反应料冷却至300℃；d、溶解：将步骤c中冷却至300℃温度的反应料放入溶解炉中，然后按照反应料与水重量比为2.6:1的比例加入水，然后将溶解炉蒸汽升压至0.5mpa，溶解成液体反应料；e、过滤：将步骤d得到的液体反应料放入预涂罐中，然后向其中加入液体反应料质量35%的膨润土与硅藻土混合物，将膨润土与硅藻土混合物和液体反应料搅拌均匀，以150r/min转速搅拌10min，然后经离心泵将搅拌均匀的膨润土与硅藻土混合物和液体反应料放入叶片过滤机中，使膨润土与硅藻土混合物在叶片过滤机上形成一层涂层，启动叶片过滤机，从叶片过滤机出液口流出泡花碱，停止叶片过滤机后，并将叶片过滤机中带有杂质的膨润土与硅藻土混合物清除，清除的带有杂质的膨润土与硅藻土混合物经过600℃煅烧15min后，即可用于二次使用；f、收集：收集从叶片过滤机出液口流出的泡花碱，得到泡花碱产品。所述步骤e中膨润土与硅藻土混合物中膨润土与硅藻土按200：1质量比例混合，经过500℃高温煅烧10min，风冷至室温后制成，其中膨润土粒度为40目，硅藻土粒度为60nm。所述纳米二氧化硅粒度为30nm。实施例2一种高模数泡花碱制备方法，包括以下步骤：a、原料准备：将石英砂采用清水在90℃下浸泡4小时，然后过滤，干燥至含水量低于6%，将纯碱加热至40℃，保温10min，然后将石英砂和纯碱以重量比3.2:1的比例进行混合；b、熔融：将步骤a混合的石英砂和纯碱加入到温度为1455℃的窑炉中，进行熔融，熔融1min后，添加纯碱质量3.5%的改性硅藻土和纯碱质量0.2%的纳米二氧化硅，搅拌均匀后，继续熔融时间2.5min，得到反应料；所述改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土与滑石粉按100：1质量比例均匀混合破碎后，过20目筛，然后在450℃下混合煅烧20min，风冷至35℃，然后添加硅藻土质量2%的萘磺酸钠与硅藻土质量1%的硫酸铝钠，搅拌均匀后，添加硅藻土质量2倍的去离子水，加热至55℃，以300r/min转速搅拌30min，再经过超声分散10min，进行过滤，干燥，粉碎，然后再过20目筛，即可；c、冷却：将步骤b得到的反应料在带有冷却水装置的链板机上进行冷却，将反应料冷却至300℃；d、溶解：将步骤c中冷却至300℃温度的反应料放入溶解炉中，然后按照反应料与水重量比为2.8:1的比例加入水，然后将溶解炉蒸汽升压至0.5mpa，溶解成液体反应料；e、过滤：将步骤d得到的液体反应料放入预涂罐中，然后向其中加入液体反应料质量35%的膨润土与硅藻土混合物，将膨润土与硅藻土混合物和液体反应料搅拌均匀，以150r/min转速搅拌10min，然后经离心泵将搅拌均匀的膨润土与硅藻土混合物和液体反应料放入叶片过滤机中，使膨润土与硅藻土混合物在叶片过滤机上形成一层涂层，启动叶片过滤机，从叶片过滤机出液口流出泡花碱，停止叶片过滤机后，并将叶片过滤机中带有杂质的膨润土与硅藻土混合物清除，清除的带有杂质的膨润土与硅藻土混合物经过600℃煅烧15min后，即可用于二次使用；f、收集：收集从叶片过滤机出液口流出的泡花碱，得到泡花碱产品。所述步骤e中膨润土与硅藻土混合物中膨润土与硅藻土按200：1质量比例混合，经过500℃高温煅烧10min，风冷至室温后制成，其中膨润土粒度为40目，硅藻土粒度为60nm。所述纳米二氧化硅粒度为30nm。实施例3一种高模数泡花碱制备方法，包括以下步骤：a、原料准备：将石英砂采用清水在85℃下浸泡3小时，然后过滤，干燥至含水量低于6%，将纯碱加热至40℃，保温10min，然后将石英砂和纯碱以重量比3.0:1的比例进行混合；b、熔融：将步骤a混合的石英砂和纯碱加入到温度为1450℃的窑炉中，进行熔融，熔融1min后，添加纯碱质量3.5%的改性硅藻土和纯碱质量0.2%的纳米二氧化硅，搅拌均匀后，继续熔融时间2.5min，得到反应料；所述改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土与滑石粉按100：1质量比例均匀混合破碎后，过20目筛，然后在450℃下混合煅烧20min，风冷至35℃，然后添加硅藻土质量2%的萘磺酸钠与硅藻土质量1%的硫酸铝钠，搅拌均匀后，添加硅藻土质量2倍的去离子水，加热至55℃，以300r/min转速搅拌30min，再经过超声分散10min，进行过滤，干燥，粉碎，然后再过20目筛，即可；c、冷却：将步骤b得到的反应料在带有冷却水装置的链板机上进行冷却，将反应料冷却至300℃；d、溶解：将步骤c中冷却至300℃温度的反应料放入溶解炉中，然后按照反应料与水重量比为2.7:1的比例加入水，然后将溶解炉蒸汽升压至0.5mpa，溶解成液体反应料；e、过滤：将步骤d得到的液体反应料放入预涂罐中，然后向其中加入液体反应料质量35%的膨润土与硅藻土混合物，将膨润土与硅藻土混合物和液体反应料搅拌均匀，以150r/min转速搅拌10min，然后经离心泵将搅拌均匀的膨润土与硅藻土混合物和液体反应料放入叶片过滤机中，使膨润土与硅藻土混合物在叶片过滤机上形成一层涂层，启动叶片过滤机，从叶片过滤机出液口流出泡花碱，停止叶片过滤机后，并将叶片过滤机中带有杂质的膨润土与硅藻土混合物清除，清除的带有杂质的膨润土与硅藻土混合物经过600℃煅烧15min后，即可用于二次使用；f、收集：收集从叶片过滤机出液口流出的泡花碱，得到泡花碱产品。所述步骤e中膨润土与硅藻土混合物中膨润土与硅藻土按200：1质量比例混合，经过500℃高温煅烧10min，风冷至室温后制成，其中膨润土粒度为40目，硅藻土粒度为60nm。所述纳米二氧化硅粒度为30nm。对比例1：与实施例2区别仅为步骤b中不添加改性硅藻土。对比例2：与实施例2区别仅为步骤b中不添加纳米二氧化硅。对比例3：与实施例2区别仅为步骤e中采用石英砂作为助滤剂，添加的量与实施例2中相同。对本发明方法制备的泡花碱与对比例中制备的泡花碱模数与二氧化硅的浸出率进行对比：表1模数浸出率%实施例13.393.0实施例23.492.4实施例33.293.6对比例13.387.1对比例23.489.8由表1可以看出，本发明方法制备的泡花碱模数高，二氧化硅浸出率高。对本发明方法制得的泡花碱与现有技术制得的泡花碱进行检测分析，检测分析对比见下表：表2色度水不溶物含量%悬浮物mg/ml实施例140.0240.089实施例240.0210.87实施例340.0220.088对比例160.0631.36对比例270.0721.37对比例380.0851.46现有技术250.315由表2可以看出，本发明方法生产的泡花碱的色度、水不溶物含量、悬浮物的检测明显比现有技术好，充分表明了本发明方法比现有技术制得的泡花碱澄清度好、透明度好、过滤更彻底、纯净度更好。当前第1页12