Приготовление и применение жидкого натриевого стекла

В строительстве и промышленности широко применяется стекло жидкое натриевое  — это водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n.

Растворимое стекло представляет собой бесцветный или слегка окрашенный в зелёный или жёлтый цвета, прозрачный затвердевший расплав, состоящий из щелочных силикатов. Формула такова: Na2O · nSiO2 или K2O . nSiO2  — силикат натрия или силикат калия, n — число молекул SiO2.

Отношение числа молекул SiO2 к числу молекул Na2O или K2O называется кремнеземистым модулем, который определяет растворимость и другие свойства растворимого стекла.

Скоростное приготовление жидкого стекла из сухого концентрата производится в металлической емкости (баке) с механической мешалкой или в специализированном автоклаве двумя способами: горячим и холодным. Высокомодульные составы сухого концентрата используются для приготовления жидкого стекла горячим способом, низкомодульные составы – холодным способом.

Приготовление жидкого натриевого стекла горячим способом

Горячий способ приготовления жидкого натриевого стекла: залить в бак воду с температурой 40-500С ( в зимнее время металлический бак закрыть теплоизоляцией и заливать более горячую воду) из расчета смешивания ее с сухим концентратом в объеме расхода полных упаковок (одной, 2-х и т.д. упаковок массой  15 кг, смотри табл.) и получения необходимой плотности готового жидкого стекла; засыпать в бак с нагретой водой сухой концентрат небольшой струей при непрерывном перемешивании раствора мешалкой, при этом происходит интенсивный нагрев раствора до 1000С, его кипение  и подъем уровня (поэтому необходимо предусмотреть первоначальный уровень воды не более 1/3 высоты бака); дополнительно продолжать мешать раствор до получения вязкого состояния и равномерной консистенции (20-40 минут в зависимости от объема раствора); прекратить перемешивание и накрыть загрузочное отверстие бака-мешалки увлажненной материей или крышкой; выдержать раствор в баке до полного охлаждения (до температуры окружающей среды) или при  необходимости можно использовать в горячем состоянии; при необходимости уменьшения плотности разбавить готовое жидкое стекло дополнительным количеством подогретого до 50-600С щелочного 10% или 20%-го водного раствора или обычной подогретой воды.

При наличии специализированного вращающегося автоклава, (который обычно применяют для приготовления жидкого стекла из силикат-глыбы) его также можно использовать для приготовления жидкого стекла из сухого концентрата, при этом отпадает необходимость в использовании внешнего пара под давлением. Используется лишь механизм вращения автоклава для кратковременного перемешивания компонентов.

При применении холодного способа используется вода с любой температурой: от 150С и более.

Сферы применения жидкого натриевого стекла

Жидкие стёкла применяются в качестве компонента цементов - гетерогенных систем, а также в качестве неорганического клея. В качестве "связки" или "отверждаемой связки" водорастворимые силикаты применяют как для изготовления композиционных материалов и покрытий, так и для склеивания (сборки) деталей и узлов агрегатов различного назначения.

Вяжущие свойства выше у натриевых жидких стёкол, чем у калиевых (при близких характеристиках - плотности, модуле).

Второе направление предусматривает использование жидких стёкол в качестве единственно доступного сырьевого источника растворимого кремнезема для получения таких продуктов, как золи и гели кремнекислоты, цеолиты, катализаторы.

Третье направление использования жидкого стекла основано на его химических свойствах - в частности, высокой щёлочности и коллоидно-химических свойствах, которые определяют целесообразность применения жидких стёкол в составе средств для химической чистки и моющих средств.

Силикат натрия является необходимым компонентом в таких отраслях промышленности, как машиностроение. В машиностроении жидкое стекло применяют в качестве связующего для изготовления форм и стержней, в основном при литье чёрных металлов в разовые песчаные формы. В машиностроении жидкое стекло применяется также для точного литья по выплавляемым моделям и в качестве связующего для приготовления противопригарных красок.

В чёрной и цветной металлургии подина и свод металлургических печей выкладывают из шамотного кирпича с применением связующего только из силиката натрия.
В энергетической промышленности обмуровка котлов делается только с применением силиката натрия.

Крупным потребителем растворимого стекла является целлюлозно-бумажная промышленность, где жидкое стекло применяют для пропитки бумажной массы, а также в качестве силикатного клея на основе силиката натрия для тарного картона.

При строительстве автомобильных дорог для предотвращения проникновения влаги в земляное полотно и, в дальнейшем, его разрушения, применяют в громадных объёмах только силикат натрия.

При строительстве объектов с повышенной гидроизоляцией используется только силикат натрия.

В мыловаренной промышленности мыльные свойства мыла обуславливаются только с применением силиката натрия.

При производстве сварочных электродов обмазочный материал сварочных электродов изготавливается только на основе силиката калия.

Следующая большая группа потребителей жидкого стекла относится к химической и нефтехимической промышленности - это выпуск исходного компонента для производства катализаторов крекинга нефти, белой сажи, силикагеля, синтетических моющих средств.

Традиционным потребителем жидкого стекла является лакокрасочная промышленность, где жидкое стекло выступает в качестве пленкообразователя в составе силикатных красок, антикоррозионных грунтов (цинкнаполненных), обеспечивающих протекторный механизм защиты металла, негорючих красок. Также при производстве огнеупорных красок используется только силикат натрия.

Применяют жидкое стекло также в огнеупорной промышленности для производства жаростойких и огнеупорных бетонов, в составе растворов для огнеупорной кладки.

Эффективно жидкое стекло в производстве кислотоупорных бетонов и растворов, а также кислотоупорных замазок для кладки штучной кислотоупорной керамики.

Перспективно использование жидкого стекла в качестве связующего для окускования (окатывания, брикетирования) продуктов горно-химических комбинатов.

Применение жидкого стекла в промышленности также связано с отбелкой и окраской тканей, с производством метлахской плитки, в качестве разжижителя шликеров. Жидкое стекло повышает повышение водонепроницаемость, антигнилостность, термостойкость и огнеупорность строительных материалов.

Цены на жидкое стекло указаны в каталоге продукции нашей Компании. Так же в каталоге представлен широкий выбор качественных огнеупорных материалов.

Успех нашего предприятия основывается на высоком качестве реализуемой продукции быстром реагировании на спрос потребителей огнеупоров.

Мы рады видеть Вас в числе наших заказчиков.