專利名稱：β、δ相層狀結晶二硅酸鈉的生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及β相、δ相以及二者混合的層狀結晶二硅酸鈉的生產方法。
層狀結晶二硅酸鈉是洗滌劑的一種新型助洗劑，分子式為Na2Si2O5，經X—射線衍射，圖譜表現(xiàn)有四種晶形結構，即α、γ、β和δ相，其中呈β、δ相分子結構的層狀二硅酸鈉鰲合鈣、鎂離子能力較強，與陰、非離子表面活性劑以及漂白劑的相容性和協(xié)同作用較好，軟化水能力和助洗效果僅次于三聚磷酸鈉。
層狀結晶二硅酸鈉在國內尚處于理論探討階段，文獻資料多數(shù)是對國外有關生產和應用資料的翻譯介紹，還沒有進行工業(yè)化研制。
德國赫徹斯特公司94年以商品名為“SKS—6”的產品推向市場，產品主要成分為晶態(tài)層狀硅酸鈉。該公司96年以“晶態(tài)層狀硅酸鈉”和“具有高離子交換容量的二硅酸鈉的制備方法”為專利名稱向我國申請了發(fā)明專利，申請?zhí)柗謩e是96104225和96122638(視撤)。這兩個專利涉及層狀結晶硅酸鈉，但不是純粹意義的層狀結晶硅酸鈉，而是硅酸鈉和磷酸鹽的共聚物，即通過高溫將磷酸鈉之類的磷酸鹽楔入硅酸鈉晶格中，使硅酸鈉的Na+處于疏散性游離狀態(tài)，遇到鈣、鎂離子，游離Na+會釋放出來與鈣、鎂離子置換，使鈣、鎂成為可溶性鹽，起到軟化水作用。但這個置換過程必須要有足夠快的速度，否則，這種層狀硅酸鈉遇水后會很快水解成無定形泡化堿，大大減弱鰲合鈣、鎂離子的作用。實際應用中，無論是合成洗滌劑生產還是洗滌劑使用，都要有一定的水量，因為要使用這種助洗劑而改變合成洗滌劑生產工藝和洗滌劑使用習慣是絕對不可想象的事情。正因如此，SKS—6明確提示只能適用于干混法生產合成洗滌劑。
鑒于上述層狀硅酸鈉的缺陷，本發(fā)明闡述了一種穩(wěn)定性層狀結晶二硅酸鈉的生產方法。產品晶形結構可以是β型，也可以是δ型，或是二者的混合物。產品外觀呈白色粉末或顆粒狀，表現(xiàn)密度為0.4～0.8g/cm3，軟化點為513℃。在20℃水溫、20min時間狀態(tài)下，其軟化水能力以整合鈣計260～310mg/g(產品)。并與陰、非離子表面活性劑和漂白劑具有良好的相容性。
本發(fā)明在產品生產過程中，對原料要求比較嚴格，具體要求如下泡化堿石英砂和純堿干法生產的泡化堿，模數(shù)3.1～3.4，鐵含量(重量％)≤0.05，水不溶物(重量％)≤0.30。
石英砂和燒堿濕法生產的泡化堿，模數(shù)2.1～2.5，鐵含量(重量％)≤0.03，水不溶物(重量％)≤0.20。
燒堿雜質含量(重量％)≤1.5。
本發(fā)明的化學反應方程式如下
其中n為泡化堿模數(shù)。
本發(fā)明采用的主要生產設備如下
碳鋼或不銹鋼反應釜，板框壓濾機，高速離心噴霧干燥機，高溫烘道或高溫爐，粉碎機或造粒機。
本發(fā)明的生產工藝流程如附

圖1。
實施例1根據反應釜容積和化學反應方程式計算出泡化堿和燒堿的添加量，先泡化堿后燒堿依序投入反應釜中，調整模數(shù)控制在1.9～2.1。然后將溶液濃縮至過飽和溶液，固含量為40～50％，隨即將溶液用板框壓濾機過濾，再將濾液用高壓泵輸入高速離心噴霧干燥機進行干燥，熱風溫度控制在150～350℃，出料水分控制在小于5％。干燥好的物料直接移入高溫烘道或高溫爐進行焙燒，溫度控制在650～740℃，時間20～40min，可制得β相層狀結晶二硅酸鈉。
實施例2焙燒之前的工藝過程及要求同實施例1。焙燒溫度控制在750～820℃，時間60～180min，可制得δ相層狀結晶二硅酸鈉。
實施例3焙燒之前的工藝過程及要求同實施例1。焙燒溫度控制在700～750℃，時間50～90min，可制得β相與δ相混合的層狀結晶二硅酸鈉。
權利要求
1.β相、δ相層狀結晶二硅酸鈉的生產方法。其特征在于通過合成、濃縮、高速離心噴霧干燥和焙燒工藝過程，以控制不同焙燒溫度，可制得β相、δ相或β相與δ相混合的層狀結晶二硅酸鈉產品。
2.如權利要求1所述，泡化堿和液堿的配料要求是模數(shù)控制在1.9至2.1之間。
3.如權利要求1所述，反應釜中合成物料應濃縮成過飽和溶液，固含量在40～50％。
4.如權利要求1所述，過飽和溶液需通過高速離心噴霧干燥，干燥溫度控制在160～350℃之間。
5.如權利要求1所述，β相、δ相或β相與δ相混合產品的獲得是通過控制不同焙燒溫度實現(xiàn)的。
6.如權利要求5所述，焙燒溫度控制在650～720℃，可制得β相產品。
7.如權利要求5所述，焙燒溫度控制在750～820℃，可制得δ相產品。
8.如權利要求5所述，焙燒溫度控制在700～750℃，可制得β相與δ相混合的產品。
全文摘要
本發(fā)明涉及β、δ相層狀結晶二硅酸鈉的生產方法。本發(fā)明以泡化堿和燒堿為原料,過飽和溶液模數(shù)控制在1.9～2.1,通過高速離心噴霧干燥和焙燒工藝過程,以控制不同焙燒溫度,可制得β相、δ相或β相與δ相混合的層狀結晶二硅酸鈉。
文檔編號C01B33/32GK1338426SQ00126139
公開日2002年3月6日 申請日期2000年8月22日 優(yōu)先權日2000年8月22日
發(fā)明者張曉武 申請人:張曉武