專利名稱：一種水玻璃的純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了 一種水玻璃的純化方法。
背景技術(shù)：
硅酸鈉，俗名水玻璃，商品名泡化堿。水玻璃是一種重要的無機化工原料，除用作 洗滌劑和粘結(jié)劑成分之外，還是制造硅膠、分子篩、硅溶膠、白炭黑等精細(xì)化工產(chǎn)品的重要 原料，其用途十分廣泛，在國民經(jīng)濟中有著重要作用。純凈的水玻璃外觀為無色粘稠液體，含有Fe203、Al203、Ca0、Mg0等雜質(zhì)時則會帶有 灰色、綠色甚至黑色。另外水玻璃中還含有雜質(zhì)鹽，NaCl、Na2S04、Na2CO3等。上述水玻璃雜 質(zhì)對水玻璃的密度、粘度、硬化速度、粘結(jié)強度、老化速度、表面張力、透光度等都有明顯的 不良影響。一般情況下，在無機硅化物行業(yè)液體硅酸鈉的過濾主要是通過物理方法除去液體 中的不溶性雜質(zhì)，獲得透明澄清的硅酸鈉溶液。國內(nèi)對于硅酸鈉過濾很早就開始研究實施，澄清方法主要是采用重力自然沉降 法、離心沉淀法和真空抽濾法。重力自然沉降法是很早以前許多廠家就廣泛使用的一種傳統(tǒng)的澄清方法，主要是 用沉降罐(或沉淀池)依靠自然重力的作用使溶液中的雜質(zhì)(水不溶物)沉積到底部。當(dāng)液 體硅酸鈉的模數(shù)和濃度較高時，沉降時間很長，當(dāng)周圍環(huán)境溫度低時，溶液的粘度很大，有 時甚至根本無法徹底澄清，這種方法的分離效果較差。離心沉淀法是以沉降離心機為主體設(shè)備，利用液體硅酸鈉和水不溶物的密度差， 在離心力的作用下進(jìn)行固液分離。這種方法可獲得清澈度較高的液體產(chǎn)品。然而，離心沉 降后形成的“堿泥”含液量較高，需加水處理后再沉降，當(dāng)泥漿含堿量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才可排放， 過程較復(fù)雜。這種分離方法的分離效果不僅取決于水不溶物顆粒的大小與比重，還取決于 它在離心機轉(zhuǎn)鼓中的相對位置。同時，分離效果還受氣溫影響，因為這種方法操作溫度一般 在65-75°C，氣溫低時散熱快，影響分離效果。因此，這種方法一般很難將較小的顆粒徹底除 去。真空抽濾法是利用過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓力差產(chǎn)生的推動力使溶液通過過濾介質(zhì)，而 雜質(zhì)留在過濾介質(zhì)表面或內(nèi)部。這種過濾方法液體損失較大，對比重較大的硅酸鈉液體(高 濃度)，過濾效率較低，無法實現(xiàn)工業(yè)化。一般采用真空抽濾法時是將固體硅酸鈉溶解后稀 釋成低濃度料液，降低料液的粘度和比重，過濾速率明顯提高；但對高濃度品種，濾液還要 經(jīng)過濃縮才能得，這不僅延長了工藝路線，增加了能量消耗，而且稀釋和濃縮過程會給產(chǎn)品 帶來一些不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種水玻璃的純化方法。采用該工藝可以得到高純液體水玻璃，操 作方法簡單，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白炭黑產(chǎn)品提供條件。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下
液體水玻璃經(jīng)板框壓濾機除去粗顆粒雜質(zhì)，得到粗分離的液體水玻璃；將粗分離的液 體水玻璃先通過大孔吸附樹脂柱，流出的溶液再通過陰、陽離子交換柱，除去雜質(zhì)離子，得 到高純液體水玻璃；所述通過陰、陽離子交換柱是指先陰離子交換柱，后串聯(lián)流入陽離子交 換柱。所述通過陰、陽離子交換柱是將吸附樹脂柱流出的溶液以15 25m/h的流速正向 流入通過陰離子交換柱，從陰離子交換柱流出的溶液直接流入陽離子交換柱。所述大孔吸附樹脂柱采用的大孔樹脂包括DlOl、AB-8、DlOl-U DA201、DM-130、 D1400、H103、CAD-40、DM11、D4020 或 X-5。所述陽離子交換柱采用強酸性陽離子樹脂001X7型。所述陰離子交換柱為弱酸性陰離子樹脂D110。本發(fā)明的顯著優(yōu)點
本發(fā)明的方法可有效去除液體水玻璃中的懸浮雜質(zhì)，提高液體水玻璃的純度和透明 度，是生產(chǎn)高級白炭黑的重要條件之一。利用吸附樹脂柱對懸浮雜質(zhì)的吸附功能除去液體 水玻璃中的雜質(zhì)，達(dá)到純化液體水玻璃的目的，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高級白炭黑創(chuàng)造必要條件。本發(fā)明的一種水玻璃的純化方法，采用樹脂吸附純化水玻璃，再通過陰、陽離子交 換柱進(jìn)一步除去離子雜質(zhì)，操作方法簡單，效率高，得到的液體水玻璃透明度、純度較高。
具體實施例方式液體水玻璃經(jīng)板框壓濾機除去粗顆粒雜質(zhì)，得到的粗分離的液體水玻璃，透明度 約5(T60ml。將粗分離的液體水玻璃先通過吸附樹脂柱，其中細(xì)微的懸浮物被樹脂吸附，液 體透明度可達(dá)200ml以上。再通過陰、陽離子交換柱，除去雜質(zhì)離子，得到高純液體水玻璃。以下為本發(fā)明的具體實施例子，進(jìn)一步描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此。實施例1
液體水玻璃經(jīng)板框壓濾機除去粗顆粒雜質(zhì)，得到粗分離的液體水玻璃；將粗分離的液 體水玻璃先通過大孔吸附樹脂柱，流出的溶液以20m/h的流速正向通過陰、陽離子交換柱， 除去雜質(zhì)離子，得到高純液體水玻璃；其中大孔吸附樹脂采用DA201，陰、陽離子交換樹脂 分別為001X7型苯乙烯系陽離子交換樹脂和DllO型丙烯酸系陰離子交換樹脂。經(jīng)檢測得到的高純液體水玻璃，主要技術(shù)指標(biāo)如下
Fe彡30PPM, Ca彡2PPM，Cu彡2PPM，Mg彡3PPM，其它重金屬基本消除。實施例2
液體水玻璃經(jīng)板框壓濾機除去粗顆粒雜質(zhì)，得到粗分離的液體水玻璃；將粗分離的液 體水玻璃先通過大孔吸附樹脂柱，流出的溶液以25m/h的流速正向通過陰、陽離子交換柱， 除去雜質(zhì)離子，得到高純液體水玻璃；其中大孔吸附樹脂采用D101，陰、陽離子交換樹脂分 別為001X7型苯乙烯系陽離子交換樹脂和DllO型丙烯酸系陰離子交換樹脂。
權(quán)利要求
1.一種水玻璃的純化方法，其特征在于所述方法的步驟為液體水玻璃經(jīng)板框壓濾 機除去粗顆粒雜質(zhì)，得到粗分離的液體水玻璃；將粗分離的液體水玻璃先通過大孔吸附樹 脂柱，流出的溶液再通過陰、陽離子交換柱，除去雜質(zhì)離子，得到高純液體水玻璃；所述通過 陰、陽離子交換柱是指先陰離子交換柱，后串聯(lián)流入陽離子交換柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水玻璃的純化方法，其特征在于所述通過陰、陽離子交換柱 是將吸附樹脂柱流出的溶液以15 25m/h的流速正向流入通過陰離子交換柱，從陰離子交 換柱流出的溶液直接流入陽離子交換柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水玻璃的純化方法，其特征在于所述大孔吸附樹脂柱采用 的大孔樹脂包括 D101、AB-8、D101-1、DA201、DM-130、D1400、H103、CAD-40、DM11、D4020 或 X-5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水玻璃的純化方法，其特征在于所述陽離子交換柱采用強 酸性陽離子樹脂001 X 7型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水玻璃的純化方法，其特征在于所述陰離子交換柱為弱酸 性陰離子樹脂D110。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水玻璃的純化方法，該方法將液體水玻璃經(jīng)板框壓濾機除去粗顆粒雜質(zhì)，得到粗分離的液體水玻璃；將粗分離的液體水玻璃先通過大孔吸附樹脂柱，流出的溶液再通過陰、陽離子交換柱，除去雜質(zhì)離子，得到高純液體水玻璃；所述通過陰、陽離子交換柱是指先陰離子交換柱，后串聯(lián)流入陽離子交換柱。本發(fā)明操作方法簡單，效率高，得到的液體水玻璃透明度、純度較高，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高級白炭黑創(chuàng)造必要條件。
文檔編號C01B33/32GK102092735SQ20111005875
公開日2011年6月15日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者周海波 申請人:福建省三明匯豐化工有限公司