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硅酸鋰--硅酸鋰水溶液的制法

文章出處:無錫科恩特綠色建材有限公司| 人氣:1083| 作者:固化劑 混凝土密封固化劑| 發布日期:2018-10-18 09:35:18

前面我們談到了硅酸鋰水溶液的用途作為邦特希鋰基混凝土密封固化劑的指定代理商,今天就和大家談下硅酸鋰水溶液的制法。



硅酸鋰水溶液的制法


因為碳酸鋰和石英砂熔融而制成的硅酸鋰玻璃,在水中不溶解。因此,常規的可溶性硅酸鹽制造方法不能制得硅酸鋰水溶液,必須尋求其它制造方法。


文獻報導的制造方法雖然不少,但都存在一些缺點或不足之處。如采用較多的硅溶膠法,原料成本太高;硅膠法,雖可使用便宜原料,但要求高溫高壓設備;硅粉法;原料也不便宜,而且成品外觀和反應收率都有問題;離子交換法可以用各種可溶性鋰鹽,但樹脂床在我國投資費用較高,而且處理樹脂后的廢酸、廢水量大,從生產成本和環境保護考慮似乎也不宜選用。在較多的方法中,目前認為較好的方法是活性硅酸——氫氧化鋰法。以下介紹該法。


活性硅酸——氫氧化鋰法是利用將水玻璃溶液按陽離子交換法制得的具有一定濃度的活性硅酸溶液與氫氧化鋰粉末或水溶液反應而制成。可以得到具有透明性、長期貯存穩定性以及粘結力優良的硅酸鋰水溶液。


原料的預制備及其要求


活性硅酸水溶液,就是使硅酸鈉或硅酸鉀水溶液通過陽離子交換樹脂床層經離子交換后而生成。該水溶液中的二氧化硅的粒徑在5毫微米以下,二氧化硅含量1~7重量份,SiO2/M2O(M表示鉀或鈉)摩爾比300~2000。根據需要,如果再同陰離子交換劑接觸,則可以提供制備硅酸鋰水溶液的更好的原料。


這種活性硅酸水溶液,常溫放置,二氧化硅的粒徑要逐漸增大,使溶液增粘,以至膠化。因此,制備硅酸鋰水溶液時,必須在活性硅酸生成后尚未增粘和膠化之前,盡量二氧化硅粒徑還在1~2毫微米之間時,立即同氫氧化鋰反應。如果二氧化硅粒徑達到5毫微米以上,同氫氧化鋰反應就要引起膠化,不僅需要長時間的解膠,而且不能制成透明的硅酸鋰水溶液。


還須指出,SiO2的濃度如果不足1%(重量),同氫氧化鋰反應,顯然得到的硅酸鋰水溶液中的SiO2的濃度不夠,濃縮時將須除去大量的水;如果超過7%,制得的活性二氧化硅水溶液即使立即同氫氧化鋰反應,在反應前的瞬間,也會顯著增粘或膠化,從而不能在短時間內制造出透明的硅酸鋰水溶液。因此,二氧化硅的濃度盡量在2~5%(重量)之間。


氫氧化鋰使用粉末狀、粒狀、塊狀或水溶液均可,但盡量是粉末狀或水溶液狀氫氧化鋰。也可以使用以乙醇、乙二醇、丙酮、胺、季胺的氫氧化物等置換部分水溶液而得到的氫氧化鋰溶液。


制備及其操作條件


將上述制得的活性硅酸水溶液和氫氧化鋰粉末(或水溶液)按一定的配比,在0~80℃(接近常溫即可)且攪拌下混合反應10分鐘~2小時,即可得到透明而穩定的硅酸鋰水溶液。其中原料配比是:活性硅酸水溶液和氫氧化鋰粉末(或水溶液)盡量是按SiO2:Li2O的摩爾比為2.5~10之間。摩爾比低于2.2,反應時易生成化學組成為Li2O·2SiO2或2Li2O·SiO2的白色沉淀,不能保持水溶液穩定地進行反應;摩爾比大于10,反應得到的硅酸鋰水溶液在高溫下的長期穩定性低,實際使用效果不好。


兩種原料的混合方法,采用在攪拌下于活性硅酸水溶液中添加氫氧化鋰;或于氫氧化鋰中添加活性硅酸水溶液,或將兩者同時加入的方法均可。


然后,將制得的稀硅酸鋰水溶液,在常壓或減壓下于25~90℃蒸發濃縮,即可得到SiO2含量35%(重量)以下(通常10~25%)具有實用濃度的硅酸鋰水溶液。這樣的產品,分散于其中的二氧化硅粒子微細,不僅具有真溶液的性質,而且長期貯存穩定性好。



混凝土密封固化劑


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