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硅酸锂--硅酸锂水溶液的制法

文章出处:无锡科恩特绿色建材有限公司| 人气:1529| 作者:固化剂 混凝土密封固化剂| 发布日期:2018-10-18 09:35:18

前面我们谈到了硅酸锂水溶液的用途作为邦特希锂基混凝土密封固化剂的指定代理商,今天就和大家谈下硅酸锂水溶液的制法。



硅酸锂水溶液的制法


因为碳酸锂和石英砂熔融而制成的硅酸锂玻璃,在水中不溶解。因此,常规的可溶性硅酸盐制造方法不能制得硅酸锂水溶液,必须寻求其它制造方法。


文献报导的制造方法虽然不少,但都存在一些缺点或不足之处。如采用较多的硅溶胶法,原料成本太高;硅胶法,虽可使用便宜原料,但要求高温高压设备;硅粉法;原料也不便宜,而且成品外观和反应收率都有问题;离子交换法可以用各种可溶性锂盐,但树脂床在我国投资费用较高,而且处理树脂后的废酸、废水量大,从生产成本和环境保护考虑似乎也不宜选用。在较多的方法中,目前认为较好的方法是活性硅酸——氢氧化锂法。以下介绍该法。


活性硅酸——氢氧化锂法是利用将水玻璃溶液按阳离子交换法制得的具有一定浓度的活性硅酸溶液与氢氧化锂粉末或水溶液反应而制成。可以得到具有透明性、长期贮存稳定性以及粘结力优良的硅酸锂水溶液。


原料的预制备及其要求


活性硅酸水溶液,就是使硅酸钠或硅酸钾水溶液通过阳离子交换树脂床层经离子交换后而生成。该水溶液中的二氧化硅的粒径在5毫微米以下,二氧化硅含量1~7重量份,SiO2/M2O(M表示钾或钠)摩尔比300~2000。根据需要,如果再同阴离子交换剂接触,则可以提供制备硅酸锂水溶液的更好的原料。


这种活性硅酸水溶液,常温放置,二氧化硅的粒径要逐渐增大,使溶液增粘,以至胶化。因此,制备硅酸锂水溶液时,必须在活性硅酸生成后尚未增粘和胶化之前,尽量二氧化硅粒径还在1~2毫微米之间时,立即同氢氧化锂反应。如果二氧化硅粒径达到5毫微米以上,同氢氧化锂反应就要引起胶化,不仅需要长时间的解胶,而且不能制成透明的硅酸锂水溶液。


还须指出,SiO2的浓度如果不足1%(重量),同氢氧化锂反应,显然得到的硅酸锂水溶液中的SiO2的浓度不够,浓缩时将须除去大量的水;如果超过7%,制得的活性二氧化硅水溶液即使立即同氢氧化锂反应,在反应前的瞬间,也会显著增粘或胶化,从而不能在短时间内制造出透明的硅酸锂水溶液。因此,二氧化硅的浓度尽量在2~5%(重量)之间。


氢氧化锂使用粉末状、粒状、块状或水溶液均可,但尽量是粉末状或水溶液状氢氧化锂。也可以使用以乙醇、乙二醇、丙酮、胺、季胺的氢氧化物等置换部分水溶液而得到的氢氧化锂溶液。


制备及其操作条件


将上述制得的活性硅酸水溶液和氢氧化锂粉末(或水溶液)按一定的配比,在0~80℃(接近常温即可)且搅拌下混合反应10分钟~2小时,即可得到透明而稳定的硅酸锂水溶液。其中原料配比是:活性硅酸水溶液和氢氧化锂粉末(或水溶液)尽量是按SiO2:Li2O的摩尔比为2.5~10之间。摩尔比低于2.2,反应时易生成化学组成为Li2O·2SiO2或2Li2O·SiO2的白色沉淀,不能保持水溶液稳定地进行反应;摩尔比大于10,反应得到的硅酸锂水溶液在高温下的长期稳定性低,实际使用效果不好。


两种原料的混合方法,采用在搅拌下于活性硅酸水溶液中添加氢氧化锂;或于氢氧化锂中添加活性硅酸水溶液,或将两者同时加入的方法均可。


然后,将制得的稀硅酸锂水溶液,在常压或减压下于25~90℃蒸发浓缩,即可得到SiO2含量35%(重量)以下(通常10~25%)具有实用浓度的硅酸锂水溶液。这样的产品,分散于其中的二氧化硅粒子微细,不仅具有真溶液的性质,而且长期贮存稳定性好。



混凝土密封固化剂


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