Жидкое стекло производство – производство разными способами, в том числе из стеклобоя, получится ли сделать его в домашних условиях и что можно из него изготовить?

ТОП 8 производителей жидкого стекла в России

Сегодня жидкое стекло применяется в совершенно разных сферах: от строительства до садоводства. По химическому составу данный материал – это водный раствор силиката калия или натрия, поэтому жидкое стекло обычно бывает натриевым и калиевым. Соли лития используют очень редко, поэтому литиевое жидкое стекло не так распространено, а в России на него нет единых стандартов – используются лишь временные технические условия. Жидкое стекло сегодня часто называют силикатным клеем. Материал добавляют в бетон, используют при гидроизоляции, монтаже линолеума, керамической плитки и т.д. Жидкое стекло производится сегодня многими российскими компаниями, и на самых крупных из них мы сегодня и остановим свое внимание.

АО «Кубаньжелдормаш»

Компания является крупнейшим машиностроительным предприятием, которое работает с 1933 года, а с 2007 года тут начали производить жидкое стекло. С тех пор компания является

крупнейшим производителем жидкого стекла на Юге России. Изначально мощный машиностроительный центр потребовал жидкое стекло для собственных нужд, но позже производство стало обеспечивать данной продукцией и многие другие предприятия.

Сегодня компания производит качественное натриевое жидкое стекло на современных производственных линиях. На каждом этапе производства осуществляется тщательный контроль качества. Мощности позволяет выпускать до 300 т материала в месяц и фасовать его в канистры, бочки или любую другую тару по согласованию с заказчиком. Сегодня клиентами компании являются многие промышленные предприятия страны, а также почти все строительные компании региона.

Жидкое стекло компании отвечает всем отечественным требованиям, а клиенты вновь и вновь возвращаются к продукции этого производителя, что становится свидетельством отличного качества и продуманной ценовой политики.

ЗАО «Торговый дом «Стеклопродукт»

Эта рязанская компания занимается и производством, и реализацией продукции. В ассортименте представлены пеностекло, стеклянные бутылки, силикатная глыба, но особенное место занимает жидкое стекло. Продукция компании используется на более чем 200 промышленных предприятиях страны.

Натриевое жидкое стекло изготовляется с учетом всех стандартов и требований. На предприятии установлено соответствующее оборудование, ведется строгий контроль качества. Жидкое стекло именно данного производителя использовалось при строительстве олимпийских объектов в Сочи.

Современное оборудование позволяет получать жидкое стекло с любыми заранее определенными свойствами: плотность и силикатный модуль могут варьироваться в широких пределах. Сегодня натриевое жидкое стекло данного производителя используется на химических, машиностроительных и металлургических производствах, а также в бумажной и мыловаренной промышленности. Также материал нашел применение и как средство гидроизоляции, укрепления грунтов, используется в системе горячего водоснабжения.  В наличии все необходимые сертификаты, а готовое жидкое стекло тщательно проверяется на соответствие необходимым параметрам.

ООО «Меттерра»

Это компания, которая специализируется исключительно на производстве натриевого жидкого стекла. Ежегодно производитель изготавливает и продает тонны жидкого стекла, которое пользуется спросом среди предприятий различной направленности. ООО «Меттерра» отлично зарекомендовала себя среди строительных компаний, поскольку продукция фирмы – одно из лучших предложений на отечественном рынке по соотношению цена/качество.

Тот факт, что компания занимается исключительно производством натриевого жидкого стекла, позволяет говорить о том, что культура производства тут на высоком уровне. Фирма предлагает своим клиентам продукцию с разными характеристиками. Кроме того, компания отлично справляется с большими объемами заказов, даже если одновременно необходимо производить стекло с разной плотностью. Все это благодаря отточенным технологиям, богатому опыту и современному производственному оборудованию.

ООО «Оксиум»

Основным направлением работы компании является изготовление жидкого натриевого стекла. Производство позволяет получать продукцию в точном соответствии с ГОСТом. Однако, по желанию заказчика можно изготовить жидкое стекло с любым набором характеристик, в т.ч. не отвечающих требованиям стандартов.

Залог качества продукции компании – тщательное наблюдение за производственным процессом и контроль соответствия полученного жидкого стекла. Сегодня продукция производителя широко используется как строительными компаниями Ульяновской области, где и расположено производство, так и за ее пределами.

ОАО «Контакт»

ОАО «Контакт», бывший Московский завод «Клейтук», сегодня специализируется на производстве огромного ассортимента продукции, необходимой в строительстве и промышленности.

Среди клиентов компании значатся крупнейшие машиностроительные предприятия и фирмы по производству товаров народного потребления.

На предприятии налажена технологическая линия по производству жидкого натриевого стекла. Полученная продукция соответствует отечественному ГОСТу и может применяться  самых разных сферах промышленности и строительства. Кроме того, тут существует производство порошкообразного жидкого стекла. Плюсы данного материала неоспоримы: простота транспортировки, отсутствие необходимости использовать специальные емкости, невозможность замерзания материала, экономия места. Чтобы получить из порошка готовый для использования материал, его достаточно растворить в воде согласно инструкции, и уже через 10-15 минут натриевое жидкое стекло будет готово к применению.

ОАО «Ивхимпром»

Это предприятие в Ивановской области имеет богатую историю. Оно было основано еще в советский период, и во времена плановой экономики преуспело в производстве текстильно-вспомогательных веществ. В 90-х годах компания пережила кризис, так как было потеряно много заказчиков, и в то время руководство завода приняло решение изменить профиль деятельности. Тогда предприятие начало осваивать производство смазочно-охлаждающих жидкостей, лакокрасочных материалов, компонентов для средств бытовой химии, жидкого стекла и т.д.

Сегодня это успешное и стабильно развивающееся предприятие, которое постоянно увеличивает ассортимент выпускаемой продукции. Былые традиции, серьезное отношение к производству, соответствие всем заявленным нормам и стандартам, выдвигаемым к технологическому процессу и к качеству готовой продукции, вместе с инновационными технологиями – секрет успеха этой компании.

Сегодня в состав предприятия входят не только производственные линии, но и исследовательский центр, что позволяет отслеживать желания потребителей и совершенствовать свою продукцию. Высокая культура производства помогла предприятию пройти

сертификацию по ISO 9001:2008.

Натриевое жидкое стекло, производимое компанией, отвечает всем стандартам, используется разными промышленными и строительными предприятиями. Производитель транспортирует его в бочках по 200 литров. При необходимости изменить состав или особенности доставки компания всегда идет навстречу клиенту.

НПО «Силикат»

Научно-производственное объединение «Силикат» было основано в Санкт-Петербурге в 2009 году. За это время компания успела завоевать доверие своих клиентов, расширить рынок сбыта и стать уверенным лидером на рынке жидкого стекла. Изначально компания создавалась для производства разных типов силикатов, в т.ч. силикатной глыбы и жидкого стекла. Во все времена отличительным признаком продукции была ее конкурентная цена.

Деятельность компании преимущественно направлена на сотрудничество с предприятиями по выпуску сварочных флюсов и электродов. Натриевое жидкое стекло клиенты компании часто используют в качестве связующего вещества при производстве электродов. Также жидкое стекло компании используется и в быту, в т.ч. при строительстве и ремонте домов, квартир, дач.

НПП «Алектич»

Это компания, которая начала производство жидкого стекла для собственных целей, но теперь реализовывает его другим компаниям. НПП «Алектич» образовалась в Ростове-на-Дону в 1992 году, а основная сфера деятельности компании – проектирование и строительство зданий в сложных условиях, в т.ч. в условиях слабых, водонасыщенных или просадочных грунтов. За историю существования компании было спасено от просадок множество жилых и общественных зданий, некоторые из которых имеют высокую ценность. Кроме того, компания занимается укреплением грунтов и склонов, гидроизоляцией зданий. Для того, чтобы клиенты компании получали как можно более качественные и дешевые услуги, компания внедрила собственную линию по производству жидкого стекла.

Натриевое жидкое стекло производителя сегодня, в основном, используется для закрепления грунтов, при проведении специфических буровых работ. Собственное предприятие в Батайске способно изготавливать до 350 тонн жидкого стела в месяц, а этих объемов достаточно не только для собственного использования, но и для реализации продукции другим компаниям. Среди клиентов фирмы сегодня некоторые мыловаренные, химические, текстильные, машиностроительные и бумажные производства.

moscowsad.ru

Производство жидкого стекла – клейкая основа удачного бизнеса

В научном понимании жидкое стекло это водно-щелочной раствор силикатов натрия и калия. Но сама формула не дает возможности не «посвященному» в лавы физиков и химиков, не относив десятки лет белого халата, определить – в какой отрасли повседневной промышленной жизни он мог бы применить этот продукт. Производство жидкого стекла и сейчас занимает умы ученых.

Вопросами что выбрать, чем отличаются приобретенные мной марки определенных видов товаров и как найти самый лучший, скорее будет задаваться покупатель – бизнесмен, производитель, промышленник, энергетик – чем сотрудник опытной лаборатории.

В своих поисках первые из названных часто сталкиваются не столько с толкованием терминологии (положение менеджера или директора производственно-технологического предприятия обязывает разбираться в сфере основной деятельности), а больше с альтернативой использования сырья, топлива или оборудования, диверсификацией поставок того же сырья и с созданием возможностей сокращать статьи расходов.

Области использования жидкого стекла

Жидкое стекло являет собой общепризнанный уникальный материал, который может быть использован в различных отраслях экономики благодаря большому количеству эксплуатационных свойств. Наиболее распространенным считается использование жидкого стекла в строительстве. Но и не только. Жидко стекло может быть использовано для склеивания и связки различных строительных материалов; увеличения гидростойкости различных фундаментов от грунтовых вод, не претерпевая никаких изменений при замораживании и последующей разморозке; для производства огнестойких, кислотоупорных и огнеупорных силикатных масс; склеивания стеклянных и фарфоровых изделий, бумаги, картона и их пропитки; пропитки различных деревянных изделий и тканей с целью придания им большей плотности и огнеустойчивости; изготовления силикатных красок; в производстве сварочных электродов; при флотационном обогащении полезных ископаемых; в мыловаренной, жировой, машиностроительной, текстильной, бумажной промышленностях; в литейном производстве и черной металлургии; а также в качестве защитного средства при ранении деревьев.

По желанию заказчика фирмы, занимающиеся производством жидкого стекла, могут изготовить продукт определенными качественными показателями (силикатный модуль, плотность) и с любыми эксплуатационными характеристиками. Например, известное и популярное на современном рынке стройматериалов – стекло натриевое жидкое.

Но все больше производителей склоняются к мысли о том, что более эффективным решением станет «замыкание» технологического цикла внутри своего собственного предприятия. Таким образом, достигается не только экономия на определенных видах затрат. Предприятие перестает зависеть от внешних поставщиков и посредников, их условий или вероятности поставки бракованной продукции.

Производство жидкого стекла – базовая технология

Отработанная технология смешивания жидких компонентов, завоевавшая рынок технологий несколько лет назад, умноженная на мастерство и квалификацию специалистов с предприятия-клиента позволяет выпускать готовую продукцию, в данном случае – производство жидкого стекла высокого качества.

Потребителями оборудовании для смешивания жидкостей, которая позволяет заниматься производством жидкого стекла на «родном» предприятии, а не закупать его у дилеров, являются как крупные фирмы и заводы, так и более мелкие производители товаров народного потребления, стройматериалов и т.п.

Производство жидкого стекла в больших промышленных масштабах реализуется с помощью растворении силикат-глыб в автоклавах: вращающихся или стационарных. Современное предприятие, которое использует относительно небольшое количество жидкого стекла в своем производстве, может изготовить его на установках для смешивания жидкостей.

Растворение кремнесодержащих компонентов в едких щелочах позволяет смешивать воду и различные добавки с этим раствором на подобного рода оборудовании. точное дозирование и высокая продуктивность смешивания дают возможность быстрого производства жидкого стекла хорошего качества и в нужной пропорции.

Использование установок для смешивания обеспечивает производство жидкого стекла без использования автоклавного оборудования и, тем самым, значительно упрощает технологию его изготовления для потребностей предприятия, снижая трудовые и энергетические затраты.

В чистом виде жидкое стекло используется все реже. Поэтому установки для смешивания жидкостей дают возможность получить другие составляющие или готовую продукцию для строительных магазинов: грунтовки, гидроизоляционные материалы, клеи, огнеупорные растворы. Производство жидкого стекла крайне редко организовывается на специализированных предприятиях, которые впоследствии становятся централизованными поставщиками данного продукта потребителям. В основном производством жидкого стекла занимаются многочисленные промышленные предприятии, использующие этот компонент для своей деятельности.

globecore.ru

Способ производства жидкого стекла

Изобретение относится к способам производства жидкого стекла и может быть использовано, в частности, при изготовлении строительных материалов различного назначения. Способ производства жидкого стекла включает размол смеси кремнесодержащего вещества с гидроксидом щелочного металла и последующее взаимодействие компонентов смеси в присутствии воды при температуре до 100°С. Размол смеси ведут в вибромельнице, а последующее взаимодействие компонентов смеси с водой осуществляют в течение 0,5-1,5 часов в вибросмесителе. Результат изобретения: упрощение технологии изготовления жидкого стекла, использование в качестве кремнеземсодержащего вещества отходов стекла (стеклобой) и сокращение энергозатрат.

 

Изобретение относится к способам производства жидкого стекла и может быть использовано, в частности, при изготовлении строительных материалов различного назначения.

Известен способ производства жидкого стекла, заключающийся в сплавлении кремнеземсодержащего сырья, в качестве которого используют песок, и кальцинированной соды или сульфата натрия в стеклоплавильных печах при температуре 1350-1400°С и последующего охлаждения стеклянной массы — силикат-глыбы, которую для получения жидкого стекла растворяют в автоклаве под действием острого пара при давлении 4-6 атмосфер и температуре180-250°С. (Строительные материалы, Киев, 1957, Гос. Изд-во технической литературы УССР, стр.209-210).

Высокая энергоемкость производства силикат-глыбы, а также необходимость использования сложного автоклавного оборудования при ее растворении являются существенными недостатками известного способа.

Известен также способ производства жидкого стекла, включающий размол силикат-глыбы, дозирование, смешивание и растворение в воде в смесителе при соотношении компонентов в соответствии с требованиями, предъявляемыми к жидкому стеклу при поддержании температуры воды в пределах 85-100°С, причем смешивание и барботаж выполняется в вибрационном смесителе. (Патент РФ № 2229438, МПК⁷ С 01 B 33/32, 12.06.2001).

Известный способ основан на использовании в качестве исходного продукта для производства жидкого стекла силикат-глыбы, производство которой сопряжено с большими энерго- и трудозатратами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения жидкого стекла, включающий смешение и последующее взаимодействие кремнесодержащего вещества (песка), которое предварительно измельчают до удельной поверхности 200-20000 см²/г, с водным раствором гидроксида щелочного металла при температуре 100-250°С и возникающим при этой температуре давлении водяного пара. (Патент РФ № 2078433, МПК⁸ С 01 В 33/32, 27.04.97).

К недостаткам известного способа можно отнести повышенную энергоемкость, что обусловлено необходимостью использования автоклавного оборудования, что значительно увеличивает энергозатраты на производство жидкого стекла.

Заявителем не выявлены источники информации, содержащие сведения о технических решениях, идентичных предлагаемому изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

Задачей, на решение которой направлено создание предлагаемого изобретения является упрощение технологии изготовления жидкого стекла и обеспечение возможности использования в качестве кремнесодержащего вещества отходов стекла (стеклобоя).

Поставленная задача решается тем, что в способе производства жидкого стекла, включающем размол кремнесодержащего вещества, смешение с гидроксидом щелочного металла и их последующее взаимодействие компонентов смеси в присутствии воды при температуре до 100°С, согласно изобретению совместный размол компонентов идет в вибросмесителе, а последующее взаимодействие с с водой выполняют в вибрационном смесителе в течение 0,5-1,5 час.

При совместном размоле кремнесодержащего вещества, например стеклобоя, с твердым гидроксидом щелочного металла, например гидроксидом натрия, за счет протекания твердофазных реакций между последним и тонкодисперсными частицами SiO₂ стеклобоя происходит механо-химическая активация аморфного SiO₂, при этом образуются n-мерные соединения типа Na₂OnSiO₂, где n — характеризует силикатный модуль, величина которого может быть равна 1, 2, 3….

В результате происходит переход аморфного оксида кремния в полимерное состояние с образованием первичных элементарных фрагментов полимерных натрий-силикатных соединений. Вследствие этого полученная сухая смесь приобретает повышенную степень растворимости при ее взаимодействии с водой. Экспериментально подтверждено, что для обеспечения необходимой интенсивности процесса взаимодействия компонентов смеси достаточно поддержания температуры рабочей смеси не ниже 85°С.

Совместный размол кремнесодержащего вещества и твердого чешуйчатого гидроксида щелочного металла в совокупности с другими заявляемыми параметрами способа обеспечивает возможность производства жидкого стекла без использования автоклавного оборудования, что значительно упрощает технологию изготовления и снижает трудовые и энергетические затраты.

При выполнении размола кремнесодержащего вещества, предпочтительно стеклобоя, и твердого гидроксида щелочного металла в вибрационной мельнице обеспечивается более эффективное совмещение твердых фаз указанных компонентов и, следовательно, интенсифицируется механо-химическая активация кремнезема стеклобоя. Предлагаемое изобретение позволяет использовать в качестве кремнесодержащего вещества отходы стекла — стеклобой, содержащий ряд химических соединений и веществ, оказывающих положительное влияние на качества конечного продукта — жидкого стекла. Это позволяет широко использовать полученное жидкое стекло при производстве строительных и композиционных материалов различного назначения, а также дополнительно решать проблему утилизации стеклобоя, что имеет важное экономическое и экологическое значение.

Использование при реализации способа вибрационного смесителя предотвращает локализацию растворяемых частиц кремнезема продуктами взаимодействия и, тем самым, способствует увеличению суммарной поверхности взаимодействия компонентов и повышает степень растворимости кремнесодержащего вещества. Для достижения этого вибрационный смеситель снабжается также устройствами для нагрева исходных компонентов и последующего охлаждения конечного продукта. Увеличение длительности тепловой обработки свыше рекомендованных 1,5 часов приведет к неоправданному увеличению энергозатрат, так как не приводит к увеличению выхода конечного продукта, тогда как уменьшение времени вибрационного и теплового воздействия приводит к недостаточно полному растворению аморфного кремнезема.

Указанные доводы, по мнению заявителя, подтверждают соответствие заявленного технического решения критерию «изобретательский уровень».

Возможность реализации предлагаемого способа получения жидкого стекла подтверждается проведенными экспериментами и поясняется примерами.

Пример 1

В качестве кремнесодержащего вещества использовался стеклобой с размером частиц ≤0,1-0,15 мм. В составе отходов стекла содержались следующие оксиды: SiO₂ — 71,5%, Al₂О₃ — 5,5%, Fe₂O₃ — 3,5%, Na₂O+K₂O — 12,7%, CaO — 4,9%, MgO — 1,7%, BaO — 0,2%. Для опыта брали 1 кг указанного стеклобоя и 0,5 кг твердого чешуйчатого гидроксида натрия — NaOH (ГОСТ4328-77). Компоненты подавались в вибрационную лабораторную мельницу, где выполнялся их совместный помол до тонкости помола 0,15 и менее. После помола полученная сухая смесь помещалась в вибрационную мешалку, в которую затем добавляли 1,5 литра водопроводной воды, нагретой до 98°С, после чего в течение 30 минут производили перемешивание.

В результате было получено 2,87 кг жидкого стекла с силикатным модулем M₁=2,03 (с учетом щелочей, содержащихся в стеклобое) или 2,83 без учета последних. Осадок из нерастворившихся частиц стеклобоя (степень помола более 0,15 мм) составил 130 г и был направлен на повторную механо-химическую активацию.

Пример 2

В отличие от предыдущего опыта совместный помол стеклобоя и твердого гидроксида натрия не производился. Компоненты смеси — раздельно измельченные до тонкости помола не более 0,15 мм 1 кг стеклобоя и 0,5 кг чешуйчатого гидроксида натрия помещались в вибрационную мешалку, в которую затем добавляли 1,5 литра водопроводной воды, нагретой до 98°С, после чего в течение 30 минут производили перемешивание. После отделения жидкой фазы, то есть сформировавшегося жидкого стекла, осадок в виде нерастворившегося аморфного кремнезема составил 882 г, то есть растворилось всего 118 г молотого стеклобоя. Таким образом растворимость кремнесодержащего вещества — стеклобоя составила всего 11,8% по сравнению с 87% при совместном размоле компонентов (пример 1). Полученный раствор жидкого стекла характеризовался низким значением силикатного модуля M₁=(118/500)×100)=0,229 без учета щелочей, содержащихся в стеклобое или M₂=0,185 с учетом последних.

Пример 3

Согласно методике, приведенной в примере 1, брали 500 г стеклобоя и 200 г твердого гидроксида натрия, компоненты подвергали совместному помолу до тонкости помола менее 0,1 мм. После помола полученную сухую смесь поместили в вибрационную мешалку, в которую подали 700 г воды, нагретой до 100°С.

Перемешивание производили в течение 1,5 часа. В результате было получено 1370 г жидкого стекла с силикатным модулем M₁=3,63 (без учета щелочей, содержащихся в стеклобое) или М₂=2,48 с их учетом. Растворимость кремнесодержащего вещества составила 94%. Нерастворившийся осадок стеклобоя — 30 г, также был направлен на повторную механо-химическую активацию.

Пример 4

При проведении этого опыта так же, как в примере 3, брали 500 г стеклобоя и 200 г твердого гидроксида натрия, но размол компонентов до тонкости 0,1 мм производили раздельно. После помола компоненты смеси поместили в вибрационную мешалку, в которую подали 700 г воды, нагретой до 100°С. Перемешивание производили в течение 1,5 часа. После отделения жидкой фазы осадок нерастворившегося SiO₂ стеклобоя составил 437 г. В результате было получено 963 г жидкого стекла с силикатным модулем М₁=0,315 без учета щелочей, содержащихся в стеклобое и М₂=0,215 с учетом последних, при растворимости стеклобоя 12,6%.

Пример 5

Для выполнения этого опыта брали 600 г стеклобоя и 200 г твердого гидроксида натрия, компоненты подвергали совместному помолу до тонкости помола менее 0,1 мм. После помола полученную сухую смесь поместили в вибрационную мешалку, в которую подали 800 г воды, нагретой до 85°С. Перемешивание производили в течение 50 минут. В результате было получено 1470 г жидкого стекла с силикатным модулем M₁=2,35 без учета щелочей, содержащихся в стеклобое или М₂=1,72 с их учетом. Нерастворившийся осадок SiO₂ стеклобоя составил 133 г (растворимость ˜80%) и также был направлен на повторную механо-химическую активацию.

Пример 6

Для выполнения этого опыта так же, как и в примере 5, брали 600 г стеклобоя и 200 г твердого гидроксида натрия. Размол компонентов до тонкости помола менее 0,1 мм производили раздельно. Компоненты смеси поместили в вибрационную мешалку, в которую подали 800 г воды, нагретой до 85°С. Перемешивание производили в течение 50 минут. После отделения жидкой фазы нерастворившийся осадок SiO₂ стеклобоя составил 537,5 г, то есть растворимость стеклобоя составила 10,4%. Полученный раствор жидкого стекла в количестве 1062,5 г характеризовался силикатными модулями M₁=0,310 и М₂=0,23.

Приведенные примеры подтверждают, что совместный размол твердых компонентов смеси для получения жидкого стекла — стеклобоя и гидроксида натрия — обеспечивают значительное увеличение выхода в раствор аморфного SiO₂ при прочих равных условиях.

Для реализации предлагаемого способа получения жидкого стекла были использованы стандартное оборудование и доступные материалы, что позволяет заявителю сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «промышленная применимость».

Способ производства жидкого стекла, включающий размол смеси кремнесодержащего вещества с гидроксидом щелочного металла и последующее взаимодействие компонентов смеси в присутствии воды при температуре до 100°С, отличающийся тем, что размол смеси ведут в вибромельнице, а последующее взаимодействие компонентов смеси с водой осуществляют в течение 0,5-1,5 ч в вибросмесителе.

findpatent.ru

Способ производства жидкого стекла

 

Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла. Результат способа — повышение производительности способа и его упрощение. Способ включает размол, дозирование, смешивание и растворение в воде в смесителе силикат-глыбы. Соотношение воды и силикат-глыба подбирают, исходя из требований, предъявляемых к жидкому стеклу. Температуру воды поддерживают в пределах 85-100С. Смешивание и барботаж раствора осуществляют в вибрационном смесителе.

Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности, машиностроении и строительстве. Известен способ получения раствора жидкого стекла путем растворения силикат-глыбы водой при температуре 92-98С (а.с. СССР №415233, С 01 В 33/32 от 27.11.70, опубл. БИ №6 от 15.02.74).

Недостатком способа является низкая производительность процесса образования жидкого стекла из-за длительного растворения силикат-глыбы, которое занимает 2-3 часа.Известен способ производства жидкого стекла, включающий дозирование измельченной силикат-глыбы, растворение в воде при ее нагревании (а.с. СССР №395326, С 01 В 33/32 от 10.08.70, опубл. БИ №35 от 28.08.73 — прототип).Недостатком данного способа является малая производительность способа, длительность растворения силикат-глыбы, составляющая 1,5-2 часа.Задачей изобретения является повышение производительности изготовления жидкого стекла, а также упрощение способа.Поставленная задача решается способом производства жидкого стекла, включающим дозирование измельченной силикат-глыбы, растворение ее в воде при нагревании, по изобретению осуществляют дополнительный помол материала в вибрационной мельнице до тонины помола не более 0,1-0,3 мм, а смешивание и растворение в воде осуществляют в смесителе, при этом соотношение исходных компонентов (вода, силикат-глыба) подбирают, исходя из требований, предъявляемых к жидкому стеклу, а температуру воды поддерживают в пределах 85-100С, отличающимся тем, что смешивание и барботаж раствора осуществляют в вибрационном смесителе.Анализ предложенного решения с прототипом позволил выделить признаки, отличающие предложенное решение от прототипа, что соответствует критерию «новизна».Сравнительный анализ предложенного решения с известными не выявил решений, признаки которых совпадают с признаками предложенного решения, что соответствует критерию «Изобретательский уровень».Примеры осуществления способа.Пример 1. Брали 100 кг крошки силикат-глыбы с размером частиц 2-7 мм, подавали в вибрационную мельницу МВ-60, в которой осуществляли помол до тонины помола 0,15 мм и меньше, после помола питателем вибрационным БПВ-100 подавали размолотую силикат-глыбу в вибрационную мешалку МВГ-360, в которую наливали 100 литров воды, нагретой до температуры 95С, включали вибрационную мешалку и перемешивали в течение 25 минут. Получили 200 кг жидкого стекла. Это стекло можно использовать в металлургической промышленности при обмазке электродов, а при соответствующем разбавлении водой его можно применять как канцелярский клей или как вяжущее вещество в строительстве.Пример 2. Брали 50 кг крошки силикат-глыбы с размером частиц 2-7 мм подавали в вибрационную мельницу МВ-60, в которой осуществляли помол до тонины помола 0,15 мм и меньше. Размолотую силикат-глыбу питателем вибрационным БПВ-100 подавали в вибрационную мешали МВГ-360, в которую наливали 150 л воды, нагретой до 95С. Включали вибрационную мешалку и перемешивали в течение 17 минут. Получали 200 кг жидкого стекла, пригодного для использования в качестве канцелярского клея и клея, используемого для строительства. Кроме вибрационного дозатора можно использовать дозаторы тарельчатые или шиберные. Вместо вибрационного смесителя можно использовать роторный или лопастной.Для ускорения процесса растворения и перемешивания в смесителе можно проводить барботаж раствора. Снижение температуры воды ниже 85С резко снижает растворение частиц силикат-глыбы. Даже применение дополнительно барботажа не ускоряет процесс растворения, что снижает производительность процесса.Таким образом, предложенный способ производства жидкого стекла позволяет повысить производительность способа и упростить его.Кроме того, меняя соотношение компонентов (вода, силикат-глыба), можно получить жидкое стекло различных концентраций, исходя из требований, которые предъявляются к нему.

Формула изобретения

Способ производства жидкого стекла, включающий размол, дозирование, смешивание и растворение в воде в смесителе, при этом соотношение исходных компонентов: вода, силикат-глыба, подбирают исходя из требований, предъявляемых к жидкому стеклу, а температуру воды поддерживают в пределах 85-100С, отличающийся тем, что смешивание и барботаж раствора осуществляют в вибрационном смесителе.

findpatent.ru

Производство жидкого стекла — Справочник химика 21

    Фишман И. Р. Современные способы производства жидкого стекла // Технология, экономика, организация производства и управления. Сер. 8. Вып. 37. М. 1989, с. 40. [c.214]

    Основными свойствами силикатных расплавов и стекол, опре деляющими особенности технологии силикат-глыбы и ее примене ния для производства жидкого стекла, являются вязкость пр1 различных температурах щелочных силикатных расплавов, и поверхностное натяжение, изменение химического состава сили катных расплавов при высоких температурах, а также такие свой ства стекла (силикат-глыбы), как плотность, показатель свето преломления и кинетика растворения в воде. Приведенные ниж( (в п. 2.2) свойства силикатных расплавов и стекол в основном яв ляются значениями, полученными при обобщении данных рабо ты [9]. [c.16]

    Ниже приводится пример основных технологических решений цеха содово-сульфатной силикат-глыбы производительностью 60 т/сут (21 700 т в год). Компоненты шихты содово-сульфатная смесь, кварцевый песок, коксовая мелочь. Расход материалов на 60 т стекла (без учета потерь) содово-сульфатной смеси — 30,1 т, кварцевого песка — 44,5 т, коксовой мелочи — 3,3 т. Приготовленная для производства силикат-глыбы шихта подается конвейером в бункеры над загрузчиком шихты. Сваренная в печи стекломасса направляется по потоку в формовочный конвейер, куда подается вода. Силикат-глыба с формовочного конвейера по течке поступает в элеватор участка производства жидкого стекла. [c.136]

    Основные технологические переделы производства жидкого стекла [c.152]

    Едкие щелочи поставляют на заводы жидкого стекла как в виде твердых, так и жидких реагентов в соответствии с нормативнотехнической документацией (например, по ГОСТ 2263—79). Едкие Щелочи могут использоваться в качестве основного сырьевого материала при производстве жидкого стекла методом прямого растворения кремнезема в щелочах, а также в качестве корректирующей добавки для снижения модуля жидкого стекла при использовании высокомодульной силикат-глыбы. [c.153]

    Состав жидкого стекла в технологическом цикле его производства может изменяться целенаправленно с целью изменения модуля, а также при введении в состав стекла специальных модифицирующих добавок для улучшения тех или иных технологических характеристик жидкого стекла, В ряде случаев производство жидкого стекла связано с необходимостью снижения величины силикатного модуля, поскольку выпускаемая промышленностью силикат-глыба чаще всего характеризуется весьма высокими значениями модуля (выше 2,8). Снижение модуля до требуемых значений достигается введением едких щелочей как в емкости с готовым жидким стеклом, так и непосредственно в автоклав до начала растворения силикат-глыбы (снижение модуля совмещается с варкой). [c.164]

    Контроль производства жидкого стекла включает входной контроль химического состава силикат-глыбы и определение характеристик полученного раствора химического состава, плотности, в отдельных случаях массовой доли нерастворимых в воде веществ (нерастворимого остатка). [c.165]

    Производство жидкого стекла только в отдельных случаях организовано на специализированных предприятиях, являющихся централизованными поставщиками этого продукта потребителям, В основном же оно рассредоточено по многочисленным потребителям, которые варят жидкое стекло для собственного потребления. Исходя из этого единичная мощность цехов (участков) по производству жидкого стекла невелика и редко превышает 15-20 тыс. т в год. [c.166]

    Ниже приведены примеры промышленного производства жидкого стекла, изложенные с использованием проектных проработок, выполненных в последние годы институтом ЛенНИИгипрохим, а также технологических инструкций по варке жидкого стекла на некоторых предприятиях. [c.166]

    В соответствии с действующей нормативно-технической доку, ментацией в нашей стране выпускаются стекло натриевое жид. кое , стекло калиевое жидкое , а также смешанные калиевонатриевые и натриево-калиевые жидкие стекла. Другие виды жидких стекол выпускаются по временным техническим условиям и стандартам предприятий. Производство жидкого стекла (растворение силикат-глыбы, растворение кремнезема в щелочах) рассредоточено по многочисленным предприятиям — потребителям жидкого стекла, относящимся к различным отраслям народного хозяйства. [c.6]

    В электродно-флюсовом производстве жидкое стекло применяют в качестве связующего для изготовления керамических не-плавленных флюсов и сварочных электродов. [c.206]

    Производство жидкого стекла [c.113]

    Рабочие и инженерно-технические работники, занятые обслуживанием и текущим ремонтом аммиачно-холодильно-компрессорных установок в производстве жидкого стекла. [c.306]

    По масштабам процесс получения крахмала конкурирует с производством жидкого стекла и имеет преимущество в том, что первый желатинизирует при максимальной вязкости в узком интервале температур. Клеи с высоким содержанием гранул крахмала применяются в производстве рифленого картона. [c.214]

    Автоклав в производстве жидкого стекла, диаметр 2200 мм, высота 3550 мм, давление 1,6 МПа Кристаллизатор в производстве метасиликата натрия, емкость 20 и , диаметр 2800 мм [c.170]

    Брикетная масса (лесохимические производства), жидкое стекло, кроны, сахар-сатурн, милори, масла (для пропитки асбестовых технических изделий), сиропы (производство витаминов), химикаты (производство сернистых красителей, грампластинок и др.)—ведение процесса варки. [c.17]

    Производство жидкого стекла достигает значительных размеров (порядка сотен тысяч тонн ежегодно), так как оно используется для укрепления грунтов при строительных работах и в ряде различных отраслей промышленности. Пропитка им бетонных автомобильных дорог значительно увеличивает их сопротивление истиранию. Ввиду того что пропитанные жидким стеклом изделия из дерева и тканей очбнь трудно загораются, подобной пропитке часто подвергают, например, материалы, идущие для изготовления театральных декораций. Силикат натрия входит в состав некоторых стиральных порошков. Опущенные в его разбавленный раствор свежие яйца могут длительное время сохраняться при обычной температуре. [c.593]

    При производстве жидкого стекла измерение температуры производится в автоклаеах, емкостях, реакторах регулирован

www.chem21.info

Способ изготовления жидкого стекла

Изобретение относится к технологии изготовления жидкого стекла с различным силикатным модулем.

Жидкое стекло является связующим веществом и широко используется в качестве универсального клея для соединения стекла, бумаги, металла и дерева. Именно на его основе изготавливается канцелярский силикатный клей. Жидкое натриевое стекло нашло применение в производстве чистящих и моющих веществ, в мыловаренной, текстильной промышленности — в качестве связующих добавок. В литейном производстве оно используется как флотационный реагент, в черной металлургии в виде связующего материала для изготовления форм, в целлюлозно-бумажной промышленности для пропитки бумажной массы, склеивания, для производства жароупорных, кислотоупорных материалов, катализаторов, цеолитов, силикагеля, белой сажи, производства электросварочных материалов, силикатных лакокрасочных материалов, приготовления инъекционных составов для укрепления грунтов. Им можно пропитывать ткани, бумаги, картон и деревянные изделия для придания им большей плотности и огнестойкости.

Химический состав натриевого растворимого стекла может быть выражен формулой: Na₂O·nSiO₂+mH₂O,

где Na₂O — гидроксид натрия, SiO₂ — диоксид кремния.

Из нее видно, что оно (растворимое стекло) не имеет постоянного состава, и соотношение между отдельными составными частями может меняться. Отношение: SiO₂:Na₂O=M, показывающее, сколько кремнекислоты SiO₂ приходится на единицу оксида натрия Na₂O, называется силикатным модулем стекла (М). Чаще всего производится и встречается стекло с модулем 2.6-2.8. Количество воды может быть самым неопределенным. В зависимости от этого в коллоидной системе растворимого стекла меняется его консистенция — «плотность» или удельный вес. Заводы обычно выпускают растворимое стекло плотностью (1.38-1.50) г/см³, и затем на месте работ оно разбавляется водой до нужной концентрации.

Обычно производство жидкого стекла (водного раствора силиката натрия) осуществляют путем обжига при высокой температуре (порядка 1600°C) смеси, состоящей из кварцевого песка, представляющего собой кристаллический диоксид кремния — SiO₂, и соды — Na₂CO₃. Полученное стекло (силикат-глыбу) после дробления растворяют в воде, либо силикат-глыба помещается в автоклав и воздействием перегретого пара под давлением формируется состав жидкого стекла (1. ИнфоМайн. Обзор рынка силикат-глыбы и жидкого стекла в СНГ. Издание 3-е дополненное и переработанное. Демонстрационная версия. Москва, ноябрь, 2010 г. http://marketing.r-cons.ru/sites/default/files/0320.pdf 2. Силикат-глыба натриевая (силикат натрия растворимый) ГОСТ Р 50418-92).

Недостатком этого способа является весьма высокая энергоемкость производства в связи с необходимостью сплавления смеси при температуре 1600°C, дробления из состояния глыбы или обработки перегретым паром в автоклаве высокого давления.

Известен способ (патент РФ №2220906) получения жидкого стекла путем взаимодействия кремнеземсодержащего вещества с водным раствором гидроксида натрия при температуре 200-250°C. В качестве исходного кремнеземсодержащего вещества используют кварцевый песок фракции 0,1-0,315 мм, содержащий 95,5-98,15 мас.% диоксида кремния.

Недостатком способа является использование высокой температуры и, следовательно, высокие энергозатраты.

Известен способ (а.с. СССР №1801946) получения натриевого жидкого стекла путем приготовления суспензии из фторсодержащего кремнегеля, воды и концентрированного раствора гидроксида натрия, проведения гидротермальной обработки и отделения не прореагировавшего осадка.

Недостатком данного способа является использование кремнезема, содержащего фтор, на нейтрализацию которого дополнительно используется гидроксид натрия.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения жидкого стекла (патент РФ №2285665) путем гидротермальной обработки кремнеземсодержащего вещества с водным раствором гидроксида натрия. В качестве исходного кремнеземсодержащего вещества используют остаток, полученный после обработки серпентинита (серпентиниты — породы, состоящие в основном из минерала серпентина состава 3MgO·2SiO₂·2H₂O, затем магнетита, хромита и остатков первичных минералов [Словарь по геологии нефти. Гостоптехиздат, Ленинград, 1958 г., с. 600] соляной кислотой — аморфный диоксид кремния. Полученную суспензию фильтруют для удаления не прореагировавшего остатка, раствор концентрируют для получения жидкого стекла с заданными модулем и плотностью.

Недостатком данного способа является использование исходного материала (серпентинита) сложного химического состава с невысоким процентным содержанием диоксида кремния, необходимостью применения соляной кислоты и не широкое распространение месторождений серпентинита.

Техническим результатом изобретения является получение жидкого стекла с широким диапазоном силикатного модуля, расширение сырьевой базы для получения высокомодульного жидкого стекла за счет использования в качестве сырья отходов производства растительных масел при одновременном решении вопросов улучшения экологии окружающей среды за счет утилизации отходов производства, снижение себестоимости производства жидкого стекла и энергозатрат.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления жидкого стекла, включающем смешение кремнеземсодержащего вещества и раствора гидроксида натрия, последующую гидротермальную обработку полученной суспензии, фильтрование, концентрирование жидкого стекла, согласно изобретению в качестве кремнеземсодержащего вещества используют мелкодисперсную фракцию аморфного диоксида кремния с размером частиц не более (0,1-5,0)·10^-6 м, полученную при регенерации отработанного при производстве растительных масел порошка кизельгура, не пригодную для повторного использования в производстве растительных масел, которую растворяют в гидроксиде натрия, имеющем концентрацию 200-250 г/дм³.

В предлагаемом способе используется кремнеземсодержащий аморфный материал кизельгур, имеющий гранулометрический состав: от 5 до 80 мкм (в среднем 35-50 мкм) и 87-92% SiO₂, отработанный в процессе производства растительных масел для их очистки от восков. Поэтому использование отработанного при производстве растительного масла кизельгура при изготовлении жидкого стекла для производства строительных материалов существенно повышает безотходность производства растительных масел и снижает экологические проблемы. После обезжиривания порошка остаточное содержание жиров в нем составляет до 10% при влажности до 60%. Удаление такого порошка на промышленные свалки существенно ухудшает экологическую обстановку. Поэтому очень важно проводить глубокую регенерацию отработанного фильтровального порошка путем его прокаливания при температуре 550-650°C с целью полного удаления органических остатков и свободной влаги. В результате регенерированный порошок не содержит окисленных жировых остатков, но после глубокой регенерации в нем появляются мелкодисперсные частицы с размером не более (0,1-5,0)·10^-6 м, составляющие до 30% от общего объема порошка. После отсеивания мелкодисперсной измельченной фракции, оставшийся порошок с размером частиц (5,0-80,0)·10^-6 м может храниться не ограниченно долго, по адсорбционной активности полностью соответствует исходному и может повторно использоваться в производстве растительных масел для очистки от восков путем намывки фильтров. Мелкодисперсная измельченная фракция с размером не более (0,1-5,0)·10^-6 м, появляющаяся после каждой последующей регенерации и являющаяся отходом процесса регенерации кизельгура, — идеальное сырье для изготовления жидкого стекла. За счет большой поверхности мелкодисперсная измельченная фракция кизельгура без дополнительного помола является быстрорастворимой компонентой в водном растворе гидроксида натрия (NaOH) при более низких термобарических условиях.

Этим расширяется область безотходного применения кизельгура при более низких энергетических затратах и сокращается время технологического цикла варки стекла. Получаемое при этом жидкое стекло имеет широкий диапазон плотности и находит применение в различных отраслях промышленности.

Проведенный заявителем анализ уровня техники по патентным и научно-техническим источникам информации позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся отличительными признаками в заявленном способе получения жидкого стекла, изложенными в формуле изобретения.

Новизна предлагаемого способа заключается в том, что для получения жидкого стекла в качестве кремнеземсодержащего вещества используют мелкодисперсную фракцию аморфного диоксида кремния с размером частиц не более (0,1-5,0)·10^-6 м, полученную при регенерации отработанного при производстве растительных масел порошка кизельгура. За счет большой поверхности мелкодисперсная измельченная фракция кизельгура без дополнительного помола является быстрорастворимой компонентой в водном растворе гидроксида натрия (NaOH), поэтому последующая гидротермальная обработка является низкотемпературной — при температуре 90-95°C и атмосферном давлении в течение 0,25-0,50 ч.

Предложенная совокупность признаков соответствует условию «новизна». Предложенный способ промышленно применим.

Примеры осуществления заявляемого способа.

Пример 1. Аморфный диоксид кремния, полученный путем регенерации отработанного в производстве растительных масел кизельгура, его фракционирования с отделением мелкодисперсных частиц размером не более (0,1-5,0)·10^-6 м, не пригодных для повторного использования в производстве растительных масел, взятый в количестве 145,0 г, смешали с 310 см³ раствора гидроксида натрия концентрацией 250 г/дм³. Суспензию подвергли обработке при 95°C в течение 20 минут при перемешивании пульпы. Образовавшуюся пульпу с плотностью 1,30 г/см³ и объемом 380 см³ фильтровали для отделения не растворившегося остатка массой 27,1 г. Раствор, полученный после фильтрования, концентрировали при температуре 100°C. Получено 335 см³ жидкого стекла плотностью 1,41 г/см³, содержащего, мас.%: 28,10 SiO₂; 9,68 Na₂O; 0,17 водонерастворимых веществ. Силикатный модуль жидкого стекла 2,9.

Пример 2. Аморфный диоксид кремния, полученный путем регенерации отработанного в производстве растительных масел кизельгура, его фракционирования с отделением мелкодисперсных частиц размером не более (0,1-5,0)·10^-6 м, не пригодных для повторного использования в производстве растительных масел, взятый в количестве 160,0 г, смешали с 315 см³ раствора гидроксида натрия концентрацией 200 г/дм³. Суспензию подвергли обработке при 95°C в течение 18 минут при перемешивании пульпы. Образовавшуюся пульпу с плотностью 1,31 г/см³ и объемом 405 см³ фильтровали для отделения не растворившегося остатка массой 26,2 г. Раствор, полученный после фильтрования, концентрировали при температуре 100°C. Получено 355 см³ жидкого стекла плотностью 1,40 г/см³, содержащего, мас.%: 28,90 SiO₂; 9,62 Na₂O; 0,16 водонерастворимых веществ. Силикатный модуль жидкого стекла 3,0.

Пример 3. Аморфный диоксид кремния, полученный путем регенерации отработанного в производстве растительных масел кизельгура, его фракционирования с отделением мелкодисперсных частиц размером не более (0,1-1,0)·10^-6 м, не пригодных для повторного использования в производстве растительных масел, взятый в количестве 165,0 г, смешали с 345 см³ раствора гидроксида натрия концентрацией 240 г/дм³. Суспензию подвергли обработке при 95°C в течение 28 минут при ее перемешивании. Образовавшуюся пульпу с плотностью 1,37 г/см³ и объемом 425 см³ фильтровали для отделения не растворившегося остатка массой 29,3 г. Раствор, полученный после фильтрования, концентрировали при температуре 100°C. Получено 367 см³ жидкого стекла плотностью 1,39 г/см³, содержащего, мас.%: 28,17 SiO₂; 9,54 Na₂O; 0,18 водонерастворимых веществ. Силикатный модуль жидкого стекла 2,95.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать натриевое жидкое стекло высокого качества с заданными силикатным модулем и плотностью, а также с низким содержанием примесей (Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO) и водонерастворимых веществ (<0,10 мас.%) и соответствует требованиям ГОСТ 13078-81 «Стекло натриевое жидкое».

Способ изготовления жидкого стекла, включающий смешение кремнеземсодержащего вещества и раствора гидроксида натрия, последующую гидротермальную обработку полученной суспензии, фильтрование, концентрирование жидкого стекла, отличающийся тем, что в качестве кремнеземсодержащего вещества используют мелкодисперсную фракцию аморфного диоксида кремния с размером частиц не более (0,1-5,0)·10 м, полученную при регенерации отработанного при производстве растительных масел порошка кизельгура, не пригодного для повторного использования в производстве растительных масел, которые растворяют в гидроксиде натрия, имеющем концентрацию 200-250 г/дм.

edrid.ru

Повышение эффективности производства Жидкого стекла

Строительные статьи

Жидкое стекло считается перспективным связую­щим материалом, отличающимся относительно низкой стоимостью и экологической чистотой.

Матер паты, необходимые для производства жидко­го стекла. подразделяются на две группы: материалы на основе кремнистых соединений: щелочи и соли щелоч­ных соединений. К нежелательным примесям в исход­ных материалах относятся окислы шелочно-земельны металлов.

К первой группе материалов относятся кварцевые пески, кварц и кремнезем. В России имеются залежи достаточно чистых кварцевых песков, пригодных для получения жидкого стекла, соответствующего требова­ниям ГОСТ 13078—8). В зависимости от назначения жид­кого стекла можно использовать пески местных карь­еров в природном состоянии или после обогащения.

Процесс обогащения песков при гидронамыве мож­но проводить непосредственно в карьере. При произ­водстве силикатного связующего для гранулированных утеплителей типа Бисипор (торговая марка) допускается применение кварцевых песков с содержанием примесей до 25—30*? При варке примеси полностью не растворя­ются. остаются в виде включений в расплаве и играют роль наполнителей при производстве утеплителя.

В природе встречаются кварцевые горные породы. Кварц — один из самых распространенных минералов. Встречается в кислых вулканических и плутонических породах и метаморфических, в виде обломочных зерен в осадочных образованиях. Небольшое содержание примесей обусловливает возможность использования кварца в качестве исходного сырья. Однако высокая твердость кварца и связанные с этим затраты на его из­мельчение ограничивают его применение для получе­ния жидкого стекла.

Кремнезем относится к аморфным породам и встре­чается в природе в виде трепела, диатомита и инфузори — та. Из-за наличия примесей применение этих пород для производства жидкого стекла, соответствующего ГОСТу ограничено, но хля производства утеплителей возможно.

Кроме природных кремиийсодержащих материалов для производства жидкого стекла могут использоваться отходы и попутные продукты промышленности. В зави­симости от назначения жидкого стекла применение этих продуктов дифференцировано. Например, в хвостохра — нилише одного из ГОКов ежегодно поступает более 20 млн т кварцевого песка (Si02 > 805с) с модулем круп­ности менее 1.0. Из такого кварцевого песка можно про­изводить жидкое стекло для утеплителя. Хвосты комби­ната «Фосфорит», содержащие. Sr: кварца — 96.3; поле­вого шпата — 0.63: кальцита — 0.5; фосфорита — 1.6; руд­ных минералов — 1.1 при модуле крупности чуть более 0. J4. также пригодны для производства жидкого стекла.

Около S05c электроэнергии, вырабатываемой в на­шей стране, приходится на долю тепловых электростан­ций. сжигающих твердое миогозольное топливо. В за­висимости от вида топлива, степени измельчения и способа сжигания угля дисперсность, плотность, фор­ма частиц, а также химический состав шлаков и зол колеблются в больших пределах. В настоящее время ко­личество шлаков и золы составляют сотни миллионов тонн. Шлаки и золы при содержании SiO? более 70% можно использовать для получения связующего мате­риала хля последующей переработки в утеплитель.

Ко второй группе материалов хля производства жидкого стекла относится сода, поташ, сульфат натрия, едкий натр, едкий калий. Сода, едкий натр наиболее широко используются при производстве натриевого жидкого стекла. Их выпуск освоен промышленностью. В природе имеются большие запасы сульфата натрия (мирабилита). Жидкая щелочь также выпускается про­мышленностью и является попутным продуктом при производстве поли хлоридов.

Наибольшее распространение ори производстве жидкого стекла получил дуплекс-процесс. На первой стадии в специальных стекловарочных печах при тем­пературе выше *1200°С получают промежуточный про­дукт — силикат-глыбу. Затем этот материал переводят в жидкое состояние, растворяя в специальных вращаю­щихся автоклавах при повышенной (115—150°С) темпе­ратуре и давлении 5—8 атм.

Технология производства жидкого стекла дуплекс- процессом. несмотря на отлаженность, обладает рядом недостатков: высокой энергоемкостью процесса: нали­чием двух стадий производства: длительностью и трудо­емкостью процесса: значительными эксплуатацией и чи затратами из-за высокой стоимости стекловаренных печей и их ремонта.

По другой схеме жидкое стекло получают растворе­нием кремнинсодержашего материала п растворе щело­чи в гидротермальных условиях. В зависимости от вида кремнийсодержашего материала условия получения жидкого стекла могут быть различными. Так. при при­менении аморфного и аморфизироианного тонкоди­сперсного кремнезема жидкое стекло может быть по­лучено при температурах до Ю0°С и интенсивном перемешивании раствора. Для растворения кварцевого песка наиболее подходящими являются температуры 180—230°С при давлении насыщенного пара.

Технологический процесс производства жидкого стекла состоит из подготовки щелочи и кремнийсодер — жащего материала, дозирования и приготовления сус­пензии. синтеза и отстаивания жидкого стекла.

Реакция растворения кремнезема в шел очи протека­ет по уравнению:

М Si02+ 2ROH + пН20= М SiO, R20(N+1)H20,

Где М = (Si02)/(R20) К — модуль жидкого стекла: К-1.0323 хля натриевого жидкого стекла.

Интенсивность процесса получения жидкого стекла зависит от величин движущей силы, константы скоро­сти и поверхности соприкосновения фаз. Рассмотрим пути увеличения этих величин. Увеличения движущей силы процесса можно достигнуть увеличением концен­трации щелочи: повышением давления: регулировани­ем температуры процесса; отводом продуктов реакции из реакционного объема.

Увеличение константы сокрости процесса достига­ется повышением температуры, применением катали­заторов. усилением перемешивания. Растворение ин­тенсифицируется увеличен lie м межфазной иоверхиос — ти. раиной поверхности кремнезема. Для этого измель­чают кремнийсодержашие материалы.

В ФРГ (патенты №№ 3500649. 3515288) для интен­сификации процесса исходную шихту берут с более чем 100%-ным избытком измельченного кварцевого песка. Процесс ведут при нагреве до 160— 190°С и давлении 8—12 атм в автоклаве. Полученный полупродукт с большой плотностью и вязкостью сбрасывают и другой сосуд с водой. При перемешивании с водой получают жидкое стекло требуемой плотности, а из­быток песка, осевший на стенках второго сосуда, используют в повторном цикле. Но этот способ имеет ряд недостатков. Из-за балласта постоянно цирку­лирующего кварцевого песка увеличивается расход энергии. Снижается скорость растворения из-за вне­сения готового силиката в автоклав вместе с из­быточным песком.

	Шихта	Параметры синтеза	Технико-экономические показатели
№ варок	Измель­ченный кварцевый песок, кг	NaOH 50%, кг	КОН 50%, кг	Вода, л	Темпера­тура, °С	Скорость нагрева суспензии. сС/мин	Модуль М	РН	Темпера­тура подо­грева трас­сы слива, ■с	Произво­дитель­ность, т/ч	Расход газа на синтез, м3,т	Расход электро­энергии, кВт ч/т
1	860	873	—	860	235	10	2	14	—	3	27	53
2	910	1070	—	1000	235	Л	2,2	13,2	—	3	28	55
3	915	844	—	900	245	15	2,4	12,8	—	2,9	30	60
4	905	912	—	880	240	15	2,6	11.8	—	2,7	35	70
5	840	925	—	950	235	20	2,8	11.5	—	2,6	38	75
6	820	680	—	850	245	15	3,2	9		2.5	36	65
7	790	—	810	900	235	20	2.4	12.8		3	30	60
8	905	912	—	880	240	15	2,6	11,8	80	2,7	34	65
9	905	912	—	880	240	15	2.6	11.8	90	2.75	33	65
10*	500	570	—	820	210	—	2,4	12,8	—	0,5	100	200
* традиционная технология

На ряде заводов бывшего СССР применялся способ получения жидкого стекла из тонкоизмельченного кварцевого песка и щелочного раствора и автоклаве при температуре 210—215ЙС. давлении 20—25 атм. Продол­жительность выдержки при этом давлении составляла 2.5 ч. Кроме того, слив жидкого стекла проводили по необогреваемой трассе, что приводило к налипанию жидкого силиката на стенки сливного оборудования из — за большого перепаза температур. Это в свою очередь ухуд ш аз о в ы грузку жид ко го сте кл а и з а вто кл а ва.

Чтобы снизить энергозатраты и повысить произво­дительность оборудования для получения жидкого стекла, была усовершенствована технология процесса с учетом отмеченных выше путей интенсификации |1 j. В таблице приведены результаты различных способов получения жидкого стекла в автоклаве объемом 1.8 м В варках использовался тонкоизмельченныи кварцевый песок с удельной поверхностью 5000 см-Д.

В предложенной технологии увеличены концентра­ция щелочи, скорость нагрева суспензии, установлена оптимальная продолжительность варки по показателю рН жидкого стекла, выполнен подогрев трассы слива. Это обеспечило повышение производительности в 5-6 раз и снизило энергозатраты по сравнению с традици­онной технологией в 2.7—3.S раза.

Литература

1. Патент РФ N9 2067791 «’Способ получения жидкого стекла» Б И № 28.1996.

Российская конференция по проблемам бетона и железобетона

Организаторы конференции PHT0 строителей Госстрой России, ассоциация ■•Железобетон». При участии Комплекса архитектуры строительства, реконструкции и развития Москвы. Министерства строительства Московской области РОИС. ГП «Мосстройсертификзция». НИИЖБ. РИА МГСУ ВЯИИЖелезобетон

Практические семинары конференции: «Системы управления качеством продукции на предприятиях строй индустрии на основе стандартов серии ISO 9000» — «Применение химических добавок-модификаторов для повышения качества бетона и бетонных смесей» • «Проектирование составов бетона с учетом условий среды эксплуатации» • «Контроль качества бетонных работ на стройплощадке» ■ «Совершенствование технологии натяжения арматуры» • «Энергосбережение на предприятиях сборного железобетона» — «Всесезонное ведение монолитного строительства» В рамках конференции будут проведены:

Тематическая выставка — Конкурс на лучшую разработку последних пет в области бетона и железобетона.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ [2]А ТЕРИАЛЫ S/i? OOt

Дополнительную информацию о конференции, выставке и нон курсе можно получить в оргкомитете 109428. Москва. Рязанский проспект. 61 НИИЖБ. ассоциация «Железобетон». АНО «<НИИЖБ-ФОРУМ» Телефон/факс (095) 174-75-11,174-75-14 E-mail Niizhblorum@comail. ru

-zo-PM/rmnwAZ. z/ts/t it x-p? ms7>?in Тычевмз*

Ж. С. БЕЛЯКОВА, инженер. Е. Г. ВЕЛИЧКО, д-р техн. наук. (ВНИИжелезобетон). А. Г. КОМАР, д-р техн. наук, академик РААСН (МИКХиС)

msd.com.ua