水玻璃型壳工艺及特点
水玻璃型壳工艺及特点
一、原水玻璃技术参数（纯碱水玻璃）。
1.水玻璃模数：M=SiO2/Na2O×1.032 M=3.2～3.4
2.水玻璃密度（ρ）g/cm3=1.36～1.40 波美度：（°Be’）38～42
3.化学成分（质量百分数%）
SiO2≈27.20～29.10
Na2O≈8.2～9.0
Fe≤0.05
4.波美度°Be’与ρ的关系 ρ= 145/145～°Be’ 。
5.水玻璃的基本特点
①水玻璃呈青灰色或淡黄色透明的粘滞性液体。
②水玻璃呈碱性。PH值11～13.
③水玻璃在低温时易冻结冰点在-2℃～-14℃。
④水玻璃无限溶于水。
二、国内常用的水玻璃制壳工艺
1.表面层涂料
面层涂料直接与蜡模接触，是形成均匀、光洁、致密的型壳和表层，因而直接影响铸件的表面质量。因此要求面层涂料应具有良好的复制性，使之能精确地复制出蜡模的形状和表面。此外，涂料还需要有良好的流动性，耐火度与抗渣性要好,粉料粒度要细而均匀,级配合理。故面层硅粉SiO2≥98%粒度为270目的特级或一级精制硅粉。
三、背层涂料（即加固层涂料）
加固层涂料的作用在于造成一个强固的型壳，以承受液金属的冲击，还为了增加型壳的透气性，加固层涂料的粘度比表面层低,撒砂粒要粗以增加型壳的透气性和强度，应能保证涂料层硬化充分。
加固层涂料有三种类型
1）低强度型壳：水玻璃：石英粉（200目）=1.05～1.10 水玻璃ρ=1.30～1.32.
2）曾强型型壳：水玻璃：石英粉：耐火泥（200目）=3:2:1耐火泥为生料，但Al2O3必须大于25%。水玻璃ρ=1.32～1.34
3）高强度型壳 水玻璃：铝矾土（200目）=1:1.10～1.50 水玻璃ρ=1.32～1.34
水玻璃： 莫来粉（200目）=1.10～1.50
水玻璃： 匣钵粉 （200目）=1.10～1.50
目前应用广泛的是增强型型壳与高强度型壳。低强度型壳主要应用于铝合金与铜合
金。型壳溃散性好，脱壳、清砂良好，但需装箱填砂浇注。高强度型壳耐火度高，涂料层
渗透性好，硬化速度快，吸水膨胀性很小，涂料粘度稳定但脱壳清砂较困难，适用于中、
大型铸件。
四、背层砂粒品种与粒度的选择
原则上砂粒是涂层的骨架材料故需要相同品种的砂种，尤其是要考虑砂种的膨胀系数
如：铝矾土涂层同铝矾土砂，目数根据层数自里到外由细到粗。16～30目，20～40目，
10～20目，6～10目。
以下介绍的工艺为高强度型壳工艺。
1.面层（水玻璃涂料）参数。
水玻璃：模数M=3.2～3.4； 密度：ρ=1.25～1.28（常温F为1.26g/cm3）
精制石英粉270目 （SiO2%≥98%）
液：粉=1：（1.10～1.30）
JFC 0.1～0.3%（占水玻璃的质量百分数）
消泡剂 0.05～0.10%
液粉比与室内t℃关系密切（冬夏有别）
室内t℃ ↑液粉比高，t℃ ↓ 液粉比就低。
故冬、夏水玻璃型壳铸件质量差异就很明显，故希望室内t℃ 在冬天要有所控制。
在不同温度下面层粘度控制值（Φ6mm100毫升标准量杯）
室温t℃ ≥8～10 10～15 15～20 20～25 25～30 用NH4Cl液
硬化
粘度S 60～65 55～60 50～55 45～55 40～45
当室内t℃ ≤8℃ 面层粘度提高2～3s。
当室内t℃ ≥30℃面层粘度减少2～3s 手工涂料可适当提高5～10s
2.过渡层可在面层的基础上适当降低15s～20s 或浸水玻璃稀溶液，稀溶液强化处理浓度
即ρ=1.20～1.25的水玻璃溶液，但做面层浆时要将粘度回复到面层浆的粘度。
3.面层的干燥：由于水玻璃呈碱性 PH=11～13。
干燥分两步：（1）自然风干，原则是2～4h 受室内与温度t℃影响很大。自然风干的好
处：是在脱水过程中缓慢的水分蒸发及空气中CO2与Na2SiO4产生的硅凝胶有良好的连续性
与致密性，以减少型壳的表面缺陷。如：毛刺、桔皮、蛤蟆皮等，随着硅凝胶的收缩形成 的微细孔道及裂纹有助于化学硬化。
（2）氯化铵水溶液化学硬化
4.面层硬化剂的配制（工业氯化铵99%NH4Cl）硬化液浓度（22～25%NH4Cl水溶液）实际配
制是以过饱和液为好即25～30%配制。即每100kg水加入26～30kg氯化铵测定ρ=1.05～
1.08；PH=4.5～5.5.
它是一种酸性溶液，硬化时间在15min～20min 与书上介绍的不一致的，它的硬化时间是以水玻璃的胶凝时间 来计算的（5min），同时还要考虑室温与零件的复杂及表面积的大小与型壳的厚度。
5.硬化后的晾干时间：一般以40min 为准，但最简单的方法是观察手摸，模壳表面的水迹（模头底部有无水珠）。以模壳层不湿不白为准。过度层的风干与硬化，自干在30min～40min→硬化→晾干→背层。有的工厂取消“自干”。
面层撒砂：70目/100目 40/70目 过渡20/40目 精制石英砂
6.背层涂料工艺参数
水玻璃M:3.2～3.4 ρ=1.32～1.34
粉料 常见的二种 ①2/3石英粉（200目）+1/3生粘土。
②100%莫来粉（或铭矾土粉）
背层浆料 （以莫来粉浆为例）
粉液比 （1:1.15～1.50）
粘度与室内t℃的关系
室温t℃ ≥8～10 10～15 15～20 20～25 25～30 用结晶氯
化铝溶液粘度 40～45 35～40 30～35 25～30 20～25
硬化
手工涂料可适当提高2～3s
撒砂：10～20目特大件6～10目（后几层）
硬化：结晶氯化铵硬化液的配制
项目 浓度（%） Ρ g/cm3 Al2O3 (%) B碱化度 PH JFC
数值 31～33 1.16～
6～7 〈10 1.4～1.6 0.1%
1.17
7.背层的硬化干燥
结晶氯化铵粘滞性高渗透能力差，随着模壳厚度的增加硬化时间较长。
以莫来粉（砂）为例：3层：25min～30min。随后每层增加5min～8min。
每层撒砂后不需要自干。抖落浮砂直接浸入硬化液中液化。
8.滴水晾干：晾干是指硬化后的自然干燥时间控制40min～60min。模壳可以吹风干燥。表层以不湿不黄为好。所谓不湿是指手按触表层无明显的水迹。
封浆后的自然干燥又称补充硬化。目的是使硬化剂充分渗透硬化（书上介绍的≥10h实际上应为2个班次）。
9.热水脱蜡目的：①模壳中蜡液溶失②继续补充硬化
工艺：热水t℃ 95℃～98℃（维持t℃）时间20～30min。热水脱蜡液，3%氯化铵或
1%HCl的水溶液，HCl为最佳，可去除皂化物，但工作条件差。
10.模壳焙烧860℃～980℃ 每炉恒温2～4h 以上。
11.蜡液处理：去除蜡料在工艺过程中由于硬脂酸与器具，硬化液水的接触产生的硬脂酸盐。（加HCl处理，NaF 漂白）
12.关于提高水玻璃型壳铸件质量的建议
水玻璃型壳铸件质量不及硅溶胶型壳关键在粘结剂的变更致使
（1）面层浆料粉液比小 1:1.15 ，原因水玻璃的粘度大。
（2）粘结剂中Na2O 的存在。
（3）干燥方式不一样，硅溶胶工艺是自然干燥。水玻璃工艺是化学硬化（产生Si胶与铝胶）。
（4）蜡件是低温蜡并以糊状蜡注入模具(0.2～0.4MPa)。
因而铸件存在的表面缺陷多。常见的有①表面粗糙。②毛刺（黄瓜刺）③结疤（夹舌）④桔子皮⑤蛤蟆皮⑥鼠尾⑦凹陷与鼓胀，而这类缺陷与水玻璃模壳相关：
①模壳存在蚁孔→蜡模表面粗糙不致密
②型壳易分层与鼓胀，由于层表面浮砂多，浆层厚薄不均容易堆积硬化不透，使胶凝
收缩不均匀使铸件形成皱皮，蜡模与面层之间水分和盐类的积存，导致硬化不良表面层松散并出现凹凸严重的局部开裂形成结疤、桔子皮、凹陷与鼓包
③盐类的析出严重影响面层质量致使铸件表面黏砂，高低不平形似桔子皮、蛤蟆
皮…。
④水玻璃型壳的工艺参数难以控制受气温影响很大，故关键一定要严格控制蜡料质
量、面层涂料质量。硬化剂中的NaCl≤6～7%，型砂质量粉尘一定要低，粒度要均匀执行工艺不要随意性。
关于水玻璃型壳的焙烧
水玻璃型壳的焙烧是确保浇注出良好的铸件的重要工序
型壳焙烧工艺：
焙烧温度一般控制在880°～900℃，有的工厂控制在860°～880℃，但保温时间要根据加热方式及装炉量控制在2～4h，型壳浇注温度常见的控制在400°～600℃。常见的检查方法是
（1）型壳出炉后浇口杯有无黑烟冒出，有黑烟即不良，禁止浇注。
（2）浇注后的型壳有大量的烟气即焙烧不良。
（3）焙烧良好的型壳，其内表面应呈白色，若灰黑色即焙烧不良。
型壳焙烧的目的：
（1）型壳脱蜡后，型壳内有大量的挥发物。如：水分残余蜡料皂化物，砂与粘
土中的有机物及挥发物。硬化过程中残留的硬化剂及钠盐等。必须通过焙烧予
以消除。即减少型壳的发气性，避免铸件产生气孔。
（2）在减少型壳发气性的同时，提高型壳的透气性。
（3）在型壳焙烧过程中，还可进一步降低型壳中残留Na2O以提高型壳的高温强
度，也有利于提高液体金属的充填能力，避免铸件的浇不足与冷隔。
关于型壳在浇注前发现有裂纹甚至开裂其主要原因
1.型壳硬化过度呈脆性，硬化剂中HCl含量过大。
2.涂料层太薄，水玻璃模数过大，砂粒不易附着在涂层中。
3.失蜡时，由于水温过低，脱蜡时间过长，蜡模膨胀引起型壳产生裂纹，此类型
壳经焙烧裂纹继续扩大。
4.涂料粘度过大，涂层厚薄不均匀，一层硬化不透，又做下一层使型壳强度降低
5.涂料存放时间过长，性能变坏。
6.铸件浇注系统设计不合理，在制壳过程中制壳产生的内应力太大。
7.型壳在焙烧过程中升温过快，涂层与砂粒中SiO2在相变过程中（同素异形转
变）产生开裂。
因而减少型壳应力提高模壳强度是可以克服型壳开裂的，为提高型壳强度一定要
注意下列问题。
1.严格控制原水玻璃的技术参数
2.型壳硬化必须控制好。
3.在溶失蜡模时避免时间太长，注意加入氯化铵补充硬化。
4.焙烧温度要严重控制，不要过高，焙烧要均匀有足够的保温时间。
5.型壳焙烧后必须及时浇注，反复焙烧水玻璃型壳会失去强度。
6.型壳焙烧前的装炉，切忌乱堆。减少承压而产生的应力致使型壳开裂。
7.加固层数的控制由于水玻璃型壳致命的问题是高温强度差（NaCl盐的影响）。
所以型壳的厚度明显比硅溶胶型壳厚。因而原则规定型壳的层数要比硅溶胶模壳
多1～2层，还要似零件的复杂程度与大小在3～4层以后需捆扎铁丝予以加固。
以上仅供参考，在实际操作中要积累经验予以不断总结和完善。
工业硅酸钠工艺规程
工业硅酸钠工艺规程 1．目的为了对生产过程进行控制及便于操作，以保证生产出合格的硅酸钠产品。 2．范围适用于泡花碱车间马蹄焰窑炉硅酸钠产品生产过程。 3．产品说明 3.1 名称化学名称: 硅酸钠又称水玻璃俗名: 泡花碱英文名称: Sodium Silcate 化学式: Na2O?nSiO2 (其中n 为模数) 说明：模数在3以上的称为“中性”水玻璃，模数在3以下的称为“碱性”水玻璃。 3.2 性质 3.2.1 物理性质 3.2.1.1 外观固体水玻璃: 淡兰色、青绿色、天蓝色或黄绿色玻璃状物。液体水玻璃: 无色透明或带浅灰色粘稠状液体。当杂质含量极少时，玻璃状无水固体硅酸纳是无色透明的玻璃体。随着杂质含量的增加，玻璃体出现颜色。杂志中铁的氧化物使其呈现淡棕或深棕色，甚至是黑色。颜色的深浅又随模数的减小而加深。 3.1.1.2 密度: 随着模数的降低而增大。当模数从3.33 下降到1时，密度从2.413增大到2.560。 3.1.1.3 熔点: 无固定熔点， "中性"水玻璃大约在550℃左右软化。 3.1.1.4 对急冷急热非常敏感，受到这种作用时，立即裂成不规则的小碎块。 3.1.1.5 溶解度: 固体水玻璃在水中溶解度随下列因素有关 a 与压强有关，压强升高，溶解速度增大。 b 在相同的压强下，随水玻璃模数增大，溶解速度而减少。 c与固体水玻璃的粒度有关，粒度越大，所用的溶解时间越长。 3.1.1.5模数：硅酸纳中的二氧化硅与氧化纳的摩尔比称为模数。模数既显示硅酸纳的组成，又影响硅酸纳的物理、化学性质。模数与质量百分比的关系如下式： M=SiO ２%∕Na２O%×1.032 式中Ｍ为模数，1.032为换算系数（Ｎa２O与ＳiO２分子量之比）。 3.2.2 化学性质无论是块状或粉状固体无水硅酸纳，对酸都很难起起作用。但易被氢氟酸分解，生成挥发性的SiF4和碱金属氟化物。苛性碱能溶解固体硅酸钠，特别对细粉状物的反应更快。 a 水玻璃的水溶液能发生强烈的水解反应而使溶液呈碱性。 b 强酸、弱酸、甚至电解质，在加热或在室温，都能使水玻璃水解而析出二氧化硅。 c氯气在低于100 ℃时，即能相当剧烈地分解固体硅酸钠。生成NaCl、SiO2、并放出氧气。 d H2O2能与固体硅酸纳起反应，生成含氧气泡的二氧化硅凝胶。模数高的硅酸钠
硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺
硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺 1、原辅材料 含量为30%，密度1.19～1.20g/cm3； S830、S1430单质硅硅溶胶SiO 2 ≥65%，＜0.045mm（325目）； 锆英粉含量为：ZrO 2 ≥65%，0.150mm（100目）； 锆英砂：ZrO 2 莫来石砂：无细粉，熟料，0.600～0.250mm（30～60目）； 匣钵粉：0.075mm（200目）； 匣钵砂：0.850～0.425mm（20～40目）； 表面湿润剂：J.F.C； 长效消泡剂； 硅油类； 结晶氯化铝； 水玻璃：模数3～3.4。 2、操作工艺 2.1制蜡模时采用硅油脱模；蜡模必须逐个检查，尽量不修补；模组焊接时小件采用粘结蜡；中大件采用焊刀焊接；间距适当，将带有内腔、孔、槽时，使其向外，有利于制壳、脱蜡和浇注；对带有文字、狭缝、凸缘、弯部应保持轮廓清晰；蜡模组制壳前应先吹去蜡屑、再经清洗液清洗，晾干后制壳。 2.2 涂料的配制 面层采用S830单质硅硅溶胶与锆英粉，新料配制时粉液比1∶3.3，流杯粘度为40－45s，6h以后测粘度，若≥50s，逐步加硅溶胶；若粘度≤40s，逐步加入锆英粉；JFC和消泡剂在搅拌后期加入，JFC加入量为加入硅溶胶质量的0.3%－0.5%，可通过涂料的涂挂性的优劣调整；消泡剂加入量为JFC加入量的一半，并按泡多少适当地调整。 2.3 面层的配制及操作工艺： 2.3.1 整个配料过程是在L型搅拌机连续运转条件下进行的，L型叶片必须超 过中心，且叶片与筒边、筒底间隙约5mm；过大，在配料过程中会出现沉淀； 2.3.2 先加入硅溶胶，再逐步均匀、缓慢地加入锆英粉。如加入10包锆英粉，加入总时间必须＞2时，加完后连续搅拌8－9h，然后用流杯粘度计测粘度，直至粘度达到要求后，接着测定密度； 2.3.3 测定粘度值的确定，是在筒中心、筒边分别取料，然后取其平均值； 2.3.4 用玻璃片沾上涂料，对光观察，如无颗粒点则确定涂料搅拌已均匀；一般认为：每加2－3kg锆英粉；涂料粘度可提高5s左右；每加0.5kg硅溶胶，涂料粘度可降低5s左右；根据这个小规律适当加以调整； 2.3.5 涂料配好以后，接着将准备好的模组进行最后检查，（如检查模头上的记号与铸件材质是否一致等。）待涂挂； 第一层 2.3.6 模组顺转向缓慢进入面层预湿浆中，稍等片刻，缓慢升起；在转筒上方停留滴去多余涂料，顺便观察字迹、小孔是否清晰，并用微弱的压缩空气吹去小气泡，再缓慢进入面层浆中，操作同上，滴去多余涂料，模组即作左右、上下旋转，以便蜡模表面的涂料均匀覆盖，厚薄适中，避免局部涂料堆积或缺涂，注意在空气中停留时间不能太长，否则涂料会过份干燥；
水玻璃转变成硅溶胶的方法修订稿
水玻璃转变成硅溶胶的 方法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
水玻璃转变成硅溶胶的方法 水玻璃（water glass)，即硅酸钠，俗称泡花碱，化学式Na2SiO3 水玻璃和泡化碱是硅酸钠的俗称。 一、水玻璃的化学成分 水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，又称泡花碱。水玻璃可根据碱金属的种类分为钠水玻璃和钾水玻璃，其分子式分别为和.式中的系数n称为水玻璃模数，是水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的分子比（或摩尔比）。水玻璃模数是水玻璃的重要参数，一般在之间。印染氧漂用说玻璃多为 1:3。水玻璃模数越大，固体水玻璃越难溶于水，n为1时常温水即能溶解，n加大时需热水才能溶解， n大于3时需4个大气压以上的蒸汽才能溶解。水玻璃模数越大，二氧化硅含量越多，水玻璃粘度增大，易于分解硬化，粘结力增大。 二、水玻璃的生产工艺 硅酸钠(Na2 SiO3)又名泡花碱、水玻璃(Na2O。nSiO2)，无色、青绿色或棕色的固体或粘稠液体。硅酸钠是由硅石(石英砂)、纯碱(或土碱)在熔化窑炉中共熔，冷却粉碎制得，其燃料为媒、天然气、煤气均可。泡花碱生产工艺可分为干法和湿法两种，通常所使用的是干法生产固体泡花碱，再经溶解转变成所需规格的液体泡花碱，其转换率为1∶2。5。生产泡花碱的原料为石英砂、纯碱，将二者按一定比例混合送至反射窑炉中，经高温煅烧溶化炉水淬后包装即为固体泡花碱。固体泡花碱有利于运输、贮存。将固体泡花碱在一定温度、压力下将其溶化成液体即为液体泡花碱。 化学反应式为：Na2CO3＋SiO2—Na2SiO3＋CO2↑ 石英砂、纯碱→混合→煅烧→水淬→固体泡花碱→经溶化→液体泡花碱
水玻璃氯化铵法精密铸造工艺规程
水玻璃氯化铵法精密铸造工艺规程 1.目的为了便于操作者熟悉和掌握水玻璃法精密铸造的工艺特点、技术特性,更好的在生产中 加以应用,生产出优质的产品,特制定本规程。 2.适用范围本工艺规程适用于从蜡模配制到模壳浇注的全过程。 3.职责 3.1 技术部是本规程的制定和归口部门。 3.2 各工序工作人员均应按此规程进行操作。 4.工艺规程 4.1 制作蜡模 4.1.1 压制蜡模的模具应符合产品的图纸要求,经检验合格后使用。 4.1.2 蜡料应按石蜡:硬脂酸1:1进行配料,融化后加蜡屑机械搅拌成糊状,加入压蜡机内往 模具中注蜡。 4.1.3 蜡型要在模具中保压冷却才可取模,并及时对变形蜡模进行校正,放入冷水冷却,待完 全冷却后方可进行取出毛刺、修整等工作。 4.1.4 修整好的蜡模经检验合格后,清洗表面油脂,方可与浇冒口组焊。 4.1.5 组焊好的模组,需将内外面的蜡屑清除干净后送涂挂制壳。 4.2 制壳 4.2.1 选料面层料浆用320目锆英粉,加固层料浆用200目以上的高铝粉或焦宝石粉和石英粉,粘结剂用模数3.1~3.4,密度为1.30~1.40的40#水玻璃。 4.2.2 选砂面层用80~100目的棕刚玉,二层用40~70目的石英砂,三层用 20~40目的石英砂, 四层以后选用10~20目的石英砂。 4.2.3 料浆的配制面层与二层:将水玻璃加水稀释到密度为1.28~1.30,然后加锆英粉,其比例
为1:1.1~1.2(要注意根据气温变化调节比例),进行机械搅拌,再加入清洗剂0.05%,消泡剂0.05%,继续搅拌,时间不少于6小时,静置4小时熟化,再搅拌均匀方可使用。三层过渡层 用密度为1.30~1.32的水玻璃加高铝粉和石英粉,比例为1:0.5:0.5。加固层同三层,比例略为 调厚一点。 4.2.4 料浆的粘度测定用100Ml的流量杯来测定,面层、二层及三层为28~35秒,加固层为 45~50秒。 4.2.5 挂浆将检验合格后的模组浸入搅拌均匀的料浆中,上下移动两次,然后提出,用毛刷将 字和死角处的气泡刺破并刷浆,把多余的料浆刷掉,整个模组要求挂浆均匀,无遗漏,五堆积,然后即可挂砂,整个挂浆过程时间不可过长,以免表面自然硬化,而无法挂砂。 4.2.6 撒砂撒砂的动作要快,避免料浆滴落堆积,撒砂要均匀无空白,撒完砂的模组应放在通 风处自然干燥再投入氯化铵溶液中硬化,从三层以后就可不必自然风干硬化直接投入氯化铵溶液中硬化。 4.2.7 硬化面层硬化15分钟,二三层硬化15~20分钟,加固层40~60分钟 4.2.8 风干根据实际情况酌情操作,控制“不湿不白”为原则。 4.2.9 模组在硬化时,应注意放气、翻身,保证模组的每一部分都硬化充分。 4.2.10 硬化剂的配制选用纯度95%以上的工业氯化铵加水配制,氯化铵溶液的浓度为22~28%, PH值不大于7.5,温度要求在15~25℃,冬天尽量在10℃以上,当硬化剂溶液使用时间较长,浓度有所降低时,要及时补充氯化铵以增加浓度,PH值大于7.5时,要加入浓盐酸进行调整。 4.3 脱蜡 4.3.1 涂刮好的模组,在停放三到四小时后即可进行脱蜡。
硅酸钠的性质
硅酸钠的用途 硅酸钠俗称水玻璃。水玻璃的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料。在经济发达国家，以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种，有些已应用于高、精、尖科技领域；在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料，也是水质软化剂、助沉剂；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；在农业方面可制造硅素肥料；另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制胶粘剂等。分述如下： 1、涂刷材料表面，提高抗风化能力 水玻璃溶液涂刷或浸渍材料后，能渗入缝隙和孔隙中，固化的硅凝胶能堵塞毛细孔通道，提高材料的密度和强度，从而提高材料的抗风化能力。但水玻璃不得用来涂刷或浸渍石膏制品。因为水玻璃与石膏反应生成硫酸钠（Na2SO4），在制品孔隙内结晶膨胀，导致石膏制品开裂破坏。 2、加固土壤 将水玻璃与氯化钙溶液交替注入土壤中，两种溶液迅速反应生成硅胶和硅酸钙凝胶，起到胶结和填充孔隙的作用，使土壤的强度和承载能力提高。常用于粉土、砂土和填土的地基加固，称为双液注浆。 3、配制速凝防水剂 水玻璃可与多种矾配制成速凝防水剂，用于堵漏、填缝等局部抢修。这种多矾防水剂的凝结速度很快，一般为几分钟，其中四矾防水剂不超过1min，故工地上使用时必须做到即配即用。 多矾防水剂常用胆矾（硫酸铜）、红矾（重铬酸钾，K2Cr2O7）、明矾（也称白矾，硫酸铝钾）、紫矾等四种矾。 4、配制耐酸胶凝、耐酸砂浆和耐酸混凝土 耐酸胶凝是用水玻璃和耐酸粉料（常用石英粉）配制而成。与耐酸砂浆和混凝土一样，主要用于有耐酸要求的工程。如硫酸池等。 5、配制耐热胶凝、耐热砂浆和耐热混凝土 水玻璃胶凝主要用于耐火材料的砌筑和修补。水玻璃耐热砂浆和混凝土主要用于高炉基础和其他有耐热要求的结构部位。 6、防腐工程应用 改性水玻璃耐酸泥是耐酸腐蚀重要材料，主要特性是耐酸、耐温、密实抗渗、价格低廉、使用方便。可拌和成耐酸胶泥、耐酸沙浆和耐酸混凝土，适用于化工、冶金、电力、煤炭、纺织等部门各种结构的防腐蚀工程，是纺酸建筑结构贮酸池、耐酸地坪、以及耐酸表面砌筑的理想材料。 7、铸造制型（芯）黏结剂 五十年代水玻璃吹二氧化碳工艺广泛应用，该工艺水玻璃加入量高、溃散性差，旧砂不能回用，浪费硅砂资源，大量外排固体废弃物，破坏生态环境，生产铸件质量粗糙，使其面临被淘汰。
水玻璃模壳解决裂壳的方法讲述讲解
水玻璃模壳解决裂壳的方法-1；1.水玻璃模壳裂壳的概述；1.1低温蜡蜡模，水玻璃制壳工艺的裂壳行为；1.2由于冬天气温低，原材料的化学特性随着气温而；溶液都会变得黏稠；1.3天气温度降低，浆料的粘度相同粉液比低；硬化；为溶液黏稠而渗透效果变差，导致结晶氯化铝的硬化能；另外也不排除操作的因素导致模壳开裂；1.4实践证明，水玻璃模壳裂壳与气温有直接关系；制做的模 水玻璃模壳解决裂壳的方法-1 1.水玻璃模壳裂壳的概述 1.1低温蜡蜡模，水玻璃制壳工艺的裂壳行为。 1.2由于冬天气温低，原材料的化学特性随着气温而变化。水玻璃溶液、氯化铝 溶液都会变得黏稠。 1.3天气温度降低，浆料的粘度相同粉液比低；硬化液的溶解度也低、同时也因 为溶液黏稠而渗透效果变差，导致结晶氯化铝的硬化能力显著下降。 另外也不排除操作的因素导致模壳开裂。 1.4实践证明，水玻璃模壳裂壳与气温有直接关系。上个星期，气温接近零度， 制做的模壳，每晚浇注都有裂壳的发生。而这几天的气温有所回升，最低温度在3～5℃，晚上浇注的模壳裂壳就莫名其妙地消失了。 1.5熔模铸造用的是碱性水玻璃（硅酸钠）。其理化指标： ①外观：白灰色或淡青色，均匀分散相，无团絮状。目测，要求一致性。 ②PH值：11～13，用广泛试纸检测，色差对照，一般PH值是12. ③密度：要求D=1.35～1.37.用玻璃密度计检测，密度多为1.36. 2.工艺解决水玻璃模壳裂壳的方法
2.1原水玻璃制壳参数 ①面层水玻璃密度1.30，9#石英粉，浆料45～55S，国标量杯，撒40～70 目 精白石英砂。氯化铵溶液硬化，硬化时间10～15min。 ②二层水玻璃密度1.35，200目莫来粉浆料，35～45S，国标量杯，撒30～6 0 目莫来砂。氯化铵溶液硬化，硬化时间15～25min。 ③三层水玻璃密度1.35,200目莫来粉浆料，38～48S，国标量杯，撒16～30 目莫来砂。氯化铝溶液硬化，硬化时间35min以上。 ④四、五、六层水玻璃密度1.35,耐火泥4：石英粉1混合浆料，50～60S， 国标量杯，撒8～16目红砂。氯化铝溶液硬化，硬化时间60min以上。 ⑤半层水玻璃密度1.35，耐火泥4：石英粉1混合浆料，30～35S，国标量杯。 氯化铝溶液硬化，硬化时间60min以上. ⑥半层后过4h进行脱蜡。 2.2涂层硬化指标 氯化铵溶液的密度1.10，PH 6.0～6.5，硬化模壳涂层前搅动，然后再硬化壳层。 结晶氯化铝溶液的密度1.18～1.20之间，低于1.18就补加氯化铝，PH值 2.5～ 3.0之间。PH值高于3.0就加入盐酸降低PH值。另补加润湿剂降低氯化铝的粘稠度，润湿剂的加入量0.1%。每个星期加入一次。 2.3改进水玻璃制壳参数 面层石英粉浆料，撒40～70目石英砂。氯化铵硬化。 二层石英粉浆料，撒20～40目石英砂，氯化铵硬化。 三层耐火泥+石英粉浆料，撒16～30目红砂，氯化铝硬化。 四层、五层耐火泥+石英粉浆料，做8～16目红砂，氯化铝硬化。
水玻璃砂工艺
水玻璃砂工艺 3.2. 以水玻璃砂为粘结剂的型砂和芯砂 水玻璃砂在1947 年CO 2 吹气硬化法问世后就受到重视，水玻璃CO 2 吹气硬化法有气影法造型、制芯的各种优点。但传统的CO 2 吹气硬化型砂中水玻璃加入量过多，导致溃散性差、旧砂再生困难等问题。因机理研究的滞后，存在问题在相当长的时间内未解决，使其应用受到限制。 随着现代社会对环境的质量要求越来越高，水玻璃砂在环保方面的优势重新引起铸造工作者的重视，20 世纪70 年代随着水玻璃有机脂自硬法，真空置换硬化（VRH ）法、微波烘干法等新工艺相继开发成功并应用于生产，型砂中水玻璃的加入量减少到CO 2 吹气硬化法的1/2 ～1/3 ，特别是近年来在水玻璃硬化机理方面深入研究所取得的发展，加上各种改性水玻璃和溃散剂的开发和应用，在解决水玻璃砂溃散性、旧砂再生和回用方面取得了突破性的进展。水玻璃砂成本低，高温退让性好，有利于环保的优势受到铸造工作者欢迎。因此水玻璃砂完全有可能成为21 世纪铸造生产的持续发展发挥重要作用。 3.2.1 CO 2 吹气硬化水玻璃砂 3.2.1 .1 CO 2 吹气硬化水玻璃砂的原理 水玻璃砂CO 2 硬化是气、液两相反应，其硬化原理见2.2.2 .2 节水玻璃的硬化。传统的CO 2 吹气硬化水玻璃砂强度低的主要原因是反应的不均匀性，大部分反应只发生在水玻璃膜的表层（图3 －17 ）中的A-B 间），越往深层（图3 －17 中从A 向 E ）反应越少。往往是表层过吹，而内层水玻璃反应不完全或完全未反应。CO 2 硬化水玻璃膜模数与相对厚度关系的例子如图 3 －18 所示。 水玻璃与CO 2 的化学反应可用下式表示： Na 2O · mSiO 2 · nH 2O+xCO 2 (1-x)Na 2O· mSiO 2· nH 2O+xNa 2CO 3（反应后水玻璃模数M＝m/1-x） 或Na 2O · mSiO 2 · nH 2O+xCO 2 (1-2x)Na 2O· mSiO 2（n-1）H 2O+2xNaHCO 3（反应后水玻璃模数M＝m/1-2x） 上面第二式为不良反应，x 值约为0.3~0.4 。反应后水玻璃的模数有所提高。同时因CO 2 露点为－30 ℃，是一种干燥剂，因此吹CO 2 有脱水作用。 传统的水玻璃CO 2 硬化法，水玻璃的粘结作用不能完善的发挥，配比中不得不多加水玻璃，导致型砂易烧结，溃散性差，旧砂再生困难。水玻璃加入量对砂型残留强度的影响如图3 －19 所示，残留强度越高，溃散性越差。如果希望改善CO 2 硬化砂工艺性能，就必须采取措施挖掘水玻璃的粘结潜力，降低水玻璃的加入量，如CO 2 的预热，间断，脉冲，稀释，定量和真空置换法或综合应用这些方法 图3 －19 水玻璃加入量对残留强度的影响 1 －水玻璃加入量是原砂重量的2.5 ％ 2 －水玻璃加入量是原砂重量的3.5 ％ 3 －水玻璃加入量是原砂重量的4.5 ％ 因此，采用该性水玻璃，结合科学的吹CO 2 工艺，就可以实现低水玻璃加入量，提高溃散性，达到再生方便降低成本提高效率的目的。 3.2.1 .2 CO 2 硬化砂的配比及混砂工艺 我国水玻璃CO 2 硬化砂工艺正处于变革过程中，传统的水玻璃加入量很高的落后工艺仍在许多工厂应用；另一方面，优质该性水玻璃和新的吹CO 2 工艺法也在一部分工厂成功的应用。 1 、传统工艺配比现将早年开发、现尚在一些企业应用的传统配比列于表3 －16 供参考，
湿法亚铁生产工艺
湿法亚铁转晶工艺 1、副产七水硫酸亚铁的来源： 副产硫酸亚铁来源于钛白生产的酸解工段，钛铁矿与硫酸反应时制得Ti （SO4）2和TiOSO4,同时产生FeSO4和Fe2(SO4)3。 TiO2+H2SO4TiOSO4+H2O FeO+H2SO4FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+2H2O 酸解生成的TiOSO4和FeSO4等混合物，经浸取和沉降除去20％左右不溶性残渣后，在溶液中加入废铁屑进行还原处理，使溶液中的Fe3+还原成以Fe2+存在于溶液中，TiOSO4以Ti2(SO4)3存在： Fe2(SO4)3+Fe 3FeSO4 2TiOSO4+Fe+ 2H2SO4Ti (SO4)3+ FeSO4+2H2O 经净化还原处理的钛液，通过真空结晶器使硫酸亚铁以FeSO4·7H2O形式结晶出来，含有结晶亚铁的钛液经过转台分离后，得到硫酸亚铁晶体，因各厂家原料矿的差异，所得硫酸亚铁晶体的杂质含量亦不相同，每吨钛白粉要产生七水硫酸亚铁3.5吨。 2、副产物一水硫酸亚铁的来源： 经过转台分离结晶亚铁的钛液，在通过真空浓缩、水解工序，形成偏钛酸粒子后送至水洗岗位进行液固分离，分离的酸性溶液――25％酸溶液（溶液中含有大量的已溶解的硫酸亚铁），通过空塔预浓缩器与转窑高温尾气进行热交换 来提高酸浓度后送至真空浓缩器再次进行浓缩，当酸浓度达到35～55％时，溶 . .
液中已溶解的硫酸亚铁以一水亚铁的形式析出来，，再经过相式压滤机进行过滤，把一水亚铁分离出来，每吨钛白粉要产生酸性一水亚铁1吨。 3、一水硫酸亚铁可作为饲料中铁的补充剂。铁是血红蛋白，肌红蛋白，细胞色素酶等多种氧化酶的成分，与造血机能，氧的运输以及细胞生物氧化过程有着密切的关系。禽类动物缺铁会造成严重贫血，显著降低血红细胞压积，羽毛的正常红色和黑色完全退色。仔猪缺铁可导至皮肤苍白，皮毛粗糙，食欲不振，生长速度缓慢。 1）、它的主要作用如下： A：补充畜禽对亚铁的营养需求，防治缺铁性贫血及其并发症； B：增强机体免疫机能，改善胴体品质，使皮肤红润、肉色鲜红； C：促进生长，提高饲料报酬。 2）项目指标： A：Fe ≥30.00% ， B：粒度[过0.45mm(40目)筛下物] ≥98.0 % C：砷含量≤5mg/kg， D：铅含量≤10mg/kg 二、用七水硫酸亚铁生产饲料级一水硫酸亚铁的工艺： （一）工艺流程简述： 由一车间转台分离的七水亚铁（含游离水）通过皮运机（V7002）输送到亚铁贮料仓（L7004），再经溜槽进入打浆槽（F7101），七水亚铁（含游离水）在打浆槽用蒸汽进行加热打浆溶解，在溶解过程中加入少量25％的稀硫酸调 . .
水玻璃铸造工艺全过程
水玻璃铸造工艺守则 文件编号：RMZZ/QG-JS-01 版本：A 修改状态：O 受控状态： 蜡料制备 1. 工艺要求： 1.1 蜡液温度：70-90℃，严禁超过90℃。 1.2 稀蜡温度：65-80℃。 1.3 蜡膏保温缸水温：48-50℃。 1.4 蜡膏应搅拌均匀呈糊状，温度控制在45-48℃，其中不允许有颗粒状蜡料。 1.5 蜡料配方 蜡料种类材料名称 重量配比 12345 石蜡5025105 硬脂酸50251055 回收蜡50809095 1.5.2 在生产过程中必须根据蜡模质量分析结果，适量增加或减少硬脂酸量，冬 季的酸值取下限，夏季的酸值取上限。 2 操作程序 2.1 启动设备，检查运转是否正常，是否漏水、漏气、漏蜡，有问题应及时排除。检 查保温缸水温是否符合工艺要求。 2.2 按蜡料配比把石蜡、硬脂酸和回收蜡分别称好，加入化蜡槽内，加热至全熔状态， 其温度不得超过90℃。 2.3 把蜡液送到制膏机内。 2.4启动制膏机进行打蜡制膏直至呈糊状蜡料为止。 3 注意事项
3.1 稀蜡需用100目筛过滤，去掉杂质后方能使用。 3.2 不允许有影响质量的空气和水分混入蜡膏中。 3.3 化蜡槽和盛蜡槽每月清理两次。 3.4 蜡膏保温缸、搅蜡缸属于压力容器，应定期检查有关紧固件及密封机构的使用情 况，发现问题应及时处理，正常工作压力严禁超过0.50MPa。 4 检查项目 每班必须测量蜡液温度和保温水温度3-4次，控制在工艺要求范围内并做好原始记录。 蜡模制造 1 工艺要求 1.1 室温：16-28℃（最高不超过30℃）。 1.2 蜡膏压注温度：45～48℃，压力：0.3～0.5 MPa,保压时间:3～10秒。 1.3 压蜡冷却水温，14~24℃，冷却时间：20~100秒。 1.4蜡模冷却水温，14~24℃，冷却时间：10~60min。 1.5蜡模清洗液温度，20~28℃，清洗液中加入0.01% JFC。 1.6 脱模剂：ZF201. 1.7蜡模表面光洁度，形状完整，轮廓清洗，尺寸合格，不允许有缩陷，凸包裂 纹等缺陷。 2 操作程序 2.1 手工制模 2.1.1检查压型的分型面、型腔、脱模机构、定位销、紧固件应完整清洁。涂擦 分型剂，装配并紧固压型。 2.1.2注蜡：把蜡抢嘴对准压型的注蜡孔，旋开阀门使蜡膏注入型腔并保压3~10s， 关闭阀门，移走蜡枪。 2.1.3冷却：把注满蜡膏的压型濅入水内或放在工作台上冷却，冷却时间视蜡模 形状与质量要求具体掌握，一般冷却20~100s。 2.1.4取模：拆开冷却过的压型，取出蜡模并及时放入水中继续冷却。有特殊要 求的蜡模应放在专用夹辅具上冷却。 2.1.5清型：用压缩空气吹除型腔、型芯上的水和蜡渣，视取模状况涂擦脱模剂。 2.1.6合型：装配清理干净的压型，按 3.1.2~3.1.5的程序再次制模。
硅酸钠生产及投资报告
8万吨/年湿法工业硅酸钠 生 产 项 目 书 2014.06
第一章总论 一、名称与建设单位 1.1.1 项目名称 8万吨/a工业硅酸钠，生产线新建工程 1.1.2 项目承办单位 1.1.3 项目建设地区 距离陶瓷生产、洗涤行业生产或较集中的地区，交通便利； 1.2 可行性研究报告编制单位 1.3 可行性研究报告编制内容 本项目从市场预测、产品方案、生产规模、工艺技术、原辅材料、动力供应、建厂条件、场址方案、公用设施方案，到节能环保、劳动保护、安全卫生、企业组织、劳动定员、投资估算、资金筹措、技术经济分析等对项目进行可行性研究,为项目决策提供可靠的依据。 1.4 市场需求 工业液体硅酸钠——俗称水玻璃，商品名：泡花碱，分子式为：Na2SiO3。是工业、洗涤、化工、建材、陶瓷等行业生产的基本原料，由于其特殊的性能而至今没有可替代它的产品生产。泡花碱的用途比较广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、
偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料。 1.6 生产规模、产品方案 根据市场的需求，按生产规模按年产8万吨/a液体工业硅酸钠； 1.7 生产方法——湿法生产 湿法生产是用石英砂和液碱在反应釜内，通入蒸汽，直接反应生成液体硅酸钠。生产过程简单，无废气、废水、废渣产生污染，对于目前产品方案，以及生产规模，采用此方法完全可以满足需要，环保经济。 1.8 厂选址概况 此项目选址，一方面由于配套设施齐全，电力、蒸汽供应能够满足生产需要，交通便利，另一方面由于生产的硅酸钠运输距离不宜太远，综合生产需要以及满足客户要求，宜在交通便利、陶瓷生产区域比较集中的地方建设此项目是比较合适的。 1.9 主要原材料、动力供应 生产硅酸钠所需要的原材料主要是液碱（NaoH≥30%）和石英砂（SiO2≥99%,细度：150—200目），石英砂采用河源或英德产硅英砂，质量稳定，产量大，供应充足。能够满足生产需要。动力供应主要是电和饱和蒸汽。应配有电力负荷50KVA—80KVA及以上供应设施满足供应，蒸气如有可利用余热最佳，如没有需增加锅炉满足生产需要，生产过程中的用汽为间歇性，年需要蒸汽量约1.5万立方米。 2.0 环境保护
水玻璃固化砂工艺
水玻璃固化砂工艺 树脂固化砂的应用实践表明，呋喃的价格较高，环境污染较大，在未来21世纪人们对于自身生存条件和环境的要求日趋严格的条件下，由于车间劳动保护和生产环境卫生方面的投资很大，从而使树脂砂的应用受到一定限制，许多国家又对水玻璃固化砂极为重视。最近十多年来，人们对于水玻璃的基本组成和“老化”现象实质的认识深化和新型硬化工艺的开发等两方面均取得了突破性进展，在型芯砂保持足够的工艺强度的条件下，水玻璃加入量（质量分数）可降至2.5%.～3.5%.，从而使水玻璃砂长期存在的溃散性差、旧砂不能回用的问题得到了较好的解决。水玻璃砂的硬化方法可分为：CO2气硬法和自硬法两种，热硬法已很少采用。 1.CO2气硬法 此法是水玻璃粘结剂领域里应用最早的一种快速成型工艺，由于操作方便、使用灵活、无毒无味、在国内外大多数的铸钢件生产中，得到了广泛的应用。 （1）硬化原理和特点水玻璃的出现已有三百多年历史，由于它的成分十分复杂、多变，它的基本组成一直没有搞清楚，对水玻璃的研究主要停留在宏观的层次上。近年来，多种先进测试手段的开发，可深入到分子范畴进行分析和研究，并发现，新制备的水玻璃是一种真溶液；但是在存放过程中，水玻璃中硅酸要进行缩聚，将从真溶液逐步缩聚成大分子的硅酸溶液，最后成为硅酸胶粒。因此，水玻璃实际上是一种由不同聚合度的聚硅酸组成的非均相混合物，易受其模数、浓度、温度、电解质含量和存放时间长短的影响。 水玻璃砂吹人CO2气体硬化时，水玻璃的表层因吸收COz而其模数升高和脱水，在酸化和脱水两重作用下，迅速硬化而形成初强度。已固化的表层水玻璃阻碍了CO2往深层渗透，内层水玻璃只能靠脱水而继续增加强度。此法缺点是：型芯砂强度低，含水量大，易吸潮，溃散性差，目前大多用于中、小型铸钢件生产。 （2）水玻璃的改性水玻璃在存放过程中分子产生缩聚，形成胶粒，可使其粘结强度下降20%～30%.，这一现象称为水玻璃老化。为了消除老化，必须对水玻璃进行改性，目前改性的方法有物理改性和化学改性两种。物理改性是用磁场、超声波、高频或加热等办法，往水玻璃中供给能量，使已聚合的胶粒解聚，聚硅酸分子重新均匀化。这种改性对高模数水玻璃有效，但是存在重新老化的问题。
新型水玻璃自硬砂在铸造上的应用
新型水玻璃自硬砂在铸造上的应用 摘要：本文对目前国内铸钢件用造型制芯工艺及材料进行了具体的论述，对各种工艺的优缺点进行了分析，以为酯硬化水玻璃自硬砂工艺是铸钢件生产中最为合适的工艺，我单位在原酯硬化工艺的基础上，对水玻璃砂粘结剂体系进行活化改性架接，成功地研制出新型水玻璃自硬砂工艺及材料。通过对新工艺的工艺性能试验、经济技术分析，以及多个生产应用厂家的生产应用表明，新型水玻璃自硬砂工艺具有水玻璃加进量低(≤3%)，型砂强度高，(抗拉0.5-1.4Mpa),型砂硬透性好，硬化速度可调，型砂溃散性好，旧砂易于干法再生回用，回用率≥80%，生产本钱低，无毒无污染，浇注出的铸伯无裂纹及气孔缺陷，铸件质量和尺寸精度可与呋喃树脂砂工艺相媲美。因此，该工艺是一种先进可靠的工艺，预计会在国内铸造行业推广应用，将会取得明显的经济及社会效益。 前言 造型制芯工艺在铸件生产过程中占有十分重要的地位，它直接影响铸件的质量，生产本钱，生产效率及环境污染。随着机械产业的发展，对外经济贸易的扩大，以及环境污染、能源紧张、材料涨价等题目的日益严重，对铸造生产和铸件质量提出了更高的要求，尤其是跨进二十一世纪的今天。 为了适应二十一世纪绿色、集约化铸造的需要，符合可持续发展战略，新一代造型制芯工艺必须满足下述几个方面的要求： 1.生产的铸件质量好，铸造缺陷少。 2.劳动条件好，对生态环境污染少。 3.最大限度地利用自然资源，节省能源。 4.生产本钱低，生产效率高。 我单位开发的新型水玻璃自硬砂工艺在这方面具有很大的上风，是符合可持续发展模式的绿色环保型造型制芯工艺。混砂机 目前国内铸钢件生产用造型制芯工艺及材料现状
低压湿法生产水玻璃的实验研究
第21卷 第4期淮南工业学院学报 Vol.21 №.4 2001年12月 JOU R NA L OF HU AI NA N IN ST IT U T E OF T ECHNO L OG Y DEC.2001 低压湿法生产水玻璃的实验研究 祝业梅,李益善 (淮北矿业集团公司芦岭煤矿,安徽 芦岭 234113) 摘 要:高岭土生产聚合铁铝净水剂的废渣,可用于湿法生产水玻璃。研究表明:压力、料比对二氧化硅转化率无影响,高岭土的氧化铝浸出率对二氧化硅转化率的影响显著。关键词:高岭土;废渣;水玻璃 中图分类号:T Q 127.2 文献标识码:A 文章编号:1671-0932(2001)04-0063-03 收稿日期:2001—05—21 作者简介:祝业梅(1969—),女,安徽宿县人,专科,助工,1991毕业于淮南工业学院精细化工专业,从事化工产品的开发与生产。 1 概述 水玻璃(Na 2O ?mSiO 2)作为粘结剂,广泛用于纸制品、铸造、电焊条、建筑等部门,又是进一步生产白炭黑,硅胶等产品的原料。现行生产水玻璃的方法基本上有两种[1]:一种称为干法,以纯碱、石英砂为原料,在高温下熔融反应制得;另一种是湿法,以纯碱、石英砂为原料,在0.8M Pa 压力下反应数小时制得。 本研究在较低压力下(0.2—0.25M Pa ),用高岭土经酸处理生产聚合铁铝净水剂的渣体,与液体烧碱反应,生成水玻璃。其反应式如下: mSiO 2+2N aOH —→Na 2O ?mSiO 2+H 2O 高岭土在淮北矿区煤碳生产中有大量伴生,有很好的经济开采价值。高岭土是一种富含铝硅的矿石,可以用来开发生产多种铝的化工产品及硅的化合物——水玻璃、白碳黑等产品。为了进一步地充分利用煤矿生产的副产品——高岭土,在以高岭土为原料生产聚合铁铝净水剂[2]的同时,又进行了以生产聚合铁铝净水剂的废渣生产水玻璃的初步实 验,取得了一些实验数据。 2 实验部分 2.1 试验原料 (1)酸浸后的高岭土渣体,SiO 2含量65—70%(干基)。 (2)普通烧碱,配成40%的溶液。 2.2 试验方法 将碱液、水、酸浸后的高岭土渣体,按一定比例,送入夹套碱解反应釜中,用蒸汽间接加热,当反应压力达到预定压力时,停止加热,保温反应约1h,然后将反应液放入沉淀池中进行沉降。当液体基本澄清分层时,清液为稀的水玻璃产品。将经一次碱解的渣体热水清洗一至二次,洗液与稀的水玻璃混合浓缩至一定值,得成品水玻璃。 其中:SiO 2转化率=碱解后水玻璃模数投料的SiO 2/Na 2O 比 × 100% 2.3 试验结果 其研究共有14组实验,结果见表1,表2。 表1 废渣制备水玻璃的实验数据 批号配比SiO 2/N a 2O 碱 解 反 应p /M Pa t /min 碱解后水玻璃性能 (Q /g ?cm -3)模数(m )SiO 2(%) N a 2O (%)SiO 2转化率 (%)1 4.420.2860 1. 39 3.6521.65 5.8982.62 3.540.1860 1.42 3.1316.11 5.4088.43 2.850.2260 1.38 2.4520.52 5.6586.04 3.540.1560 1.41 3.0623.897.4286.45 3.540.1060 1.33 2.9719.53 5.7484.06 3.540.2560 1.30 2.9515.48 5.5183.37 2.760.1560 1.34 2.2818.047.1582.68 3.540.2560 1.35 2.9218.747.7582.59 3.45 0.05 60 1.41 3.22 25.12 6.35 91.0 63
硅酸钠基本知识
硅酸钠基本知识简介 英文名：Sodium silicate, Water glass. 硅酸钠是无色固体，密度2.4g/cm3，熔点1321K(1088℃)。溶于水成粘稠溶液，俗称水玻璃、泡花碱。是一种无机粘合剂。 固体硅酸钠南方多称水玻璃，北方多称泡花碱，硅酸钠的水溶液通称水玻璃。纯固体硅酸钠为无色透明固体，市售硅酸钠多含有某些杂质，略带浅蓝色。 硅酸钠俗称水玻璃，液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体。固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。形态分为液体、固体、水淬三种。理论上称这类物质为“胶体”。普通硅酸钠为略带浅蓝色块状或颗粒状固体，高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液体。 市面上出售的AR分析纯水玻璃为Na2SiO3·9H2O，放置在空气中吸潮、结块。在水中的极易溶解。 泡花碱也就是硅酸钠（Na2SiO3），溶于水后形成的粘稠溶液，通称水玻璃，呈碱性。它的用途非常广泛，往往根据其粘结性强的特点，被用做硅胶，而且耐酸、耐热。有毒，但对一般的接触没有影响，误食则会对人体的肝脏造成危害 分类介绍 1、硅酸钠分两种，一种为偏硅酸钠，化学式Na2SiO3，式量122.00。另一种为正硅酸钠，化学式Na4SiO4，式量184.04。 2、正硅酸钠是无色晶体，熔点1291K(1088℃)，不多见。水玻璃溶液因水解而呈碱性（比纯碱稍强）。因系弱酸盐所以遇盐酸，硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。保存时应密切防止二氧化碳进入，并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞。工业上常用纯碱与石英共熔制取Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑，制品常因含亚铁盐而带浅蓝绿色。用为无机粘接制剂（可与滑石粉等混合共用），肥皂填充剂，调制耐酸混凝土，加入颜料后可做外墙的涂料，灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固以防倒塌。 3、偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体，商品有无水、五水和九水合物，其中九水合物只有我国市场上存在，是在上世纪80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品，因其熔点只有42℃，贮
水玻璃制作工艺全
工业硅酸钠工艺规程 1．目的 为了对生产过程进行控制及便于操作，以保证生产出合格的硅酸钠产品。 2．范围 适用于泡花碱车间马蹄焰窑炉硅酸钠产品生产过程。 3．产品说明 3.1 名称 化学名称: 硅酸钠又称水玻璃 俗名: 泡花碱 英文名称: Sodium Silcate 化学式: Na2O?nSiO2 (其中n为模数) 说明：模数在3以上的称为“中性”水玻璃，模数在3以下的称为“碱性”水玻璃。 3.2 性质 3.2.1 物理性质 3.2.1.1 外观 固体水玻璃: 淡兰色、青绿色、天蓝色或黄绿色玻璃状物。 液体水玻璃: 无色透明或带浅灰色粘稠状液体。 当杂质含量极少时，玻璃状无水固体硅酸纳是无色透明的玻璃体。随着杂质含量的增加，玻璃体出现颜色。杂志中铁的氧化物使其呈现淡棕或深棕色，甚至是黑色。颜色的深浅又随模数的减小而加深。 3.1.1.2 密度: 随着模数的降低而增大。当模数从3.33 下降到1时，密度从2.413增大到2.560。 3.1.1.3 熔点: 无固定熔点，"中性"水玻璃大约在550℃左右软化。 3.1.1.4 对急冷急热非常敏感，受到这种作用时，立即裂成不规则的小碎块。 3.1.1.5 溶解度: 固体水玻璃在水中溶解度随下列因素有关 a 与压强有关，压强升高，溶解速度增大。 b在相同的压强下，随水玻璃模数增大，溶解速度而减少。 c与固体水玻璃的粒度有关，粒度越大，所用的溶解时间越长。 3.1.1.5模数：硅酸纳中的二氧化硅与氧化纳的摩尔比称为模数。模数既显示硅酸纳的组成，又影响硅酸纳的物理、化学性质。 模数与质量百分比的关系如下式： M=SiO２%∕Na２O%×1.032 式中Ｍ为模数，1.032为换算系数（Ｎa２O与ＳiO２分子量之比）。 3.2.2 化学性质 无论是块状或粉状固体无水硅酸纳，对酸都很难起起作用。但易被氢氟酸分解，生成挥发性的SiF4和碱金属氟化物。苛性碱能溶解固体硅酸钠，特别对细粉状物的反应更快。 a 水玻璃的水溶液能发生强烈的水解反应而使溶液呈碱性。 b 强酸、弱酸、甚至电解质，在加热或在室温，都能使水玻璃水解而析出二氧化硅。 c氯气在低于100 ℃时，即能相当剧烈地分解固体硅酸钠。生成NaCl、SiO2、并放出氧气。 d H2O2能与固体硅酸纳起反应，生成含氧气泡的二氧化硅凝胶。模数高的硅酸钠活泼性差；浓的H2O2比稀的H2O2反应强烈。 3.3 用途 硅酸钠用途非常广泛，几乎遍及国民经济各个部门，在石油行业中被用来制造石油催化、
各种玻璃的制备方法
各种玻璃的制备方法 摘要：玻璃的制备工艺多种多样，而用溶胶-凝胶法制备玻璃是近年来兴起的新工艺，本文简单介绍了利用溶胶-凝胶法制备微晶玻璃、水玻璃的状况。 关键词：溶胶凝胶；微晶玻璃；水玻璃；新型； 0 前言 玻璃是一种经过高温熔融得到的非晶态固体材料，具无规则结构的非晶态无机物，原子排列近似液体，近程有序，形状又象固体那样保持一定的形状。通常可按照生产工艺、成分和性能进行分类，具有各向同性、亚稳性、无固定熔点、可逆渐变性和连续性的特性。 玻璃的制备方法多种多样，根据不同的方法可分别从固态、气态、液态进行制备[1]。气态：气体辉光放电法、电解沉积法、溅射法、化学气相沉积法、物理气相沉积法；液态：急冷法（熔融冷却法）；固态：粉末冶金法。这些方法都是较为传统的制备方法。随着制备技术的不断研究和发展，一些新的制备技术不断被应用于制备玻璃。如：辐照法、悬浮熔炼技术、溶胶-凝胶法、落管技术、粒子注入法、冲击波法、低熔点氧化物包裹法等。其中急冷法又可以细化出几种：喷枪法、锤砧法、离心法、压延法、单辊法、熔体沾出法和融滴法。 溶胶-凝胶合成法是在20世纪60年代中期作为制备玻璃、陶瓷材料的一种工艺发展起来的、在低温或温和条件下合成无机化合物和无机材料的重要方法。溶胶是指微粒尺寸介于1-100nm之间的固体质点分散于介质中所形成的多相体系;凝胶则是溶胶通过凝胶化作用(gelation)转变而成的、含有亚微米孔和聚合链的相互连接的坚实的网络，是一种无流动性的半刚性(semi-rigid)的固相体系。 1 特点 溶胶-凝胶法的优点：①通过溶液混合，易获得需要的均相多组分体系；②可大幅降低制备温度，在较温和的条件下合成出陶瓷、玻璃、纳米复合材料等功能材料；③可制备高纯或超纯物质，且可避免在高温下对反应容器的污染等问题；④溶胶或凝胶的流变性质有利于某种技术如喷射、旋涂、浸拉、浸渍等的实现。该制备方法存在的不足：①原料(金属醇盐)价格昂贵，醇的回收使技术和设备投资增加，且有机物危害健康，工业化生产有一定难度； ②整个溶胶-凝胶过程通常需几天或几周的时间，时间较长；③凝胶中存在大量微孔，干燥过程中会逸出许多气体和有机物，干燥收缩大。 2微晶玻璃的制备[2] 溶胶-凝胶法制备玻璃和制备薄膜、超细粉体的部分原理与技术相同或相似。即先由金属与醇类反应，醇氧化物分子中的有机基团与金属离子通过氧原子键合得到金属的醇氧化物[3]。醇氧化物一方面可溶于相似的醇溶剂中，另一方面当加入水时，醇氧化物与水作用形成X-OH基团和醇，最终形成X(OR)n中间物，通过中间物的水解，则可以制得均匀的X(OH)n
硅酸钠基本知识
英文名：Sodium silicate, Water glass. 硅酸钠是无色固体，密度cm3，熔点1321K(1088℃)。溶于水成粘稠溶液，俗称水玻璃、泡花碱。是一种无机粘合剂。 固体硅酸钠南方多称水玻璃，北方多称泡花碱，硅酸钠的水溶液通称水玻璃。纯固体硅酸钠为无色透明固体，市售硅酸钠多含有某些杂质，略带浅蓝色。 硅酸钠俗称水玻璃，液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体。固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。形态分为液体、固体、水淬三种。理论上称这类物质为“胶体”。普通硅酸钠为略带浅蓝色块状或颗粒状固体，高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液体。 市面上出售的AR分析纯水玻璃为Na2SiO3·9H2O，放置在空气中吸潮、结块。在水中的极易溶解。 泡花碱也就是硅酸钠（Na2SiO3），溶于水后形成的粘稠溶液，通称水玻璃，呈碱性。它的用途非常广泛，往往根据其粘结性强的特点，被用做硅胶，而且耐酸、耐热。有毒，但对一般的接触没有影响，误食则会对人体的肝脏造成危害 分类介绍 1、硅酸钠分两种，一种为偏硅酸钠，化学式Na2SiO3，式量。另一种为正硅酸钠，化学式Na4SiO4，式量。 2、正硅酸钠是无色晶体，熔点1291K(1088℃)，不多见。水玻璃溶液因水解而呈碱性（比纯碱稍强）。因系弱酸盐所以遇盐酸，硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。保存时应密切防止二氧化碳进入，并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞。工业上常用纯碱与石英共熔制取Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑，制品常因含亚铁盐而带浅蓝绿色。用为无机粘接制剂（可与滑石粉等混合共用），肥皂填充剂，调制耐酸混凝土，加入颜料后可做外墙的涂料，灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固以防倒塌。 3、偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体，商品有无水、五水和九水合物，其中九水合物只有我国市场上存在，是在上世纪80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品，因其熔点只有42℃，贮存时很容易变为液体或膏状，正逐步被淘汰，但由于一些用户习惯和一些