【文章內(nèi)容簡介】 家已開發(fā)出40多個系列品種，有的已應(yīng)用到航天、通信等高科技領(lǐng)域。而我國只有十余種硅酸鈉的深加工產(chǎn)品。硅酸鈉產(chǎn)品有較高的科技含量，如果能在生產(chǎn)硅酸鈉的基礎(chǔ)上再進(jìn)行投資開發(fā)生產(chǎn)其深加工、精細(xì)化產(chǎn)品及專用產(chǎn)品，由原料型產(chǎn)品向應(yīng)用型產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，走多品種、多規(guī)格系列化的持續(xù)發(fā)展道路，不僅減少儲存包裝，運(yùn)輸成本，又具有較高的附加值。我國的硅酸鈉產(chǎn)品與日本、美國有所差異，有些領(lǐng)域幾乎為空白。生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案3萬噸固體硅酸鈉模數(shù)24，根據(jù)市場銷售狀況調(diào)整配方，滿足用戶對產(chǎn)品模數(shù)的需求。泡花堿國家標(biāo)準(zhǔn)為（GB/T42092008）列于表31表31固體泡花堿國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T42092008）型號級別指標(biāo)含量固1固2固3優(yōu)等一等合格優(yōu)等一等合格一等合格可溶固體%9998959998959895鐵Fe%≤鋁Al%模數(shù)M工藝技術(shù)方案（1）產(chǎn)品性質(zhì)分子式：Na2OmSiO2分子量：無色、淡黃色或青灰色透明粘稠液體。溶于水呈堿性，遇酸可分解（空氣中的二氧化碳也能引起分解）而析出硅酸膠質(zhì)沉淀，無水物無定型天藍(lán)色或黃綠色玻璃狀。其相對密度隨模數(shù)的降低而增大。無固定熔點(diǎn)。（2）產(chǎn)品用途主要用作紙箱、焊條、鑄造、耐火材料的粘合劑；制造肥皂的填充劑以及土壤穩(wěn)定劑、橡膠防水劑。也用于紙張漂白、礦物浮選、合成洗滌劑。是無水涂料、硅膠、分子篩、白碳黑等硅系列產(chǎn)品的原料。（3）生產(chǎn)工藝A、干法純堿法：將純堿和石英砂按一定比例均勻混合，在1400—1500℃熔融反應(yīng)，熔融物經(jīng)冷卻為固體泡花堿。其反應(yīng)式如下：mSiO2+ Na2CO3→Na2O. mSiO2+ CO2↑硫酸鈉法：先將硫酸鈉（芒硝）和煤粉均勻混合，再加入硅砂混合均勻后，加入爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后，生成物出爐冷卻，溶解沉淀制得泡花堿。其反應(yīng)式如下：mSiO2+2C +2Na2SO4→2Na2O. mSiO2+S+ SO2↑+ 2CO2↑B、濕法將液體燒堿和硅砂按適當(dāng)比例混合加入壓熱釜中，停止通往直接蒸汽，用夾套蒸氣保溫，維持此壓力，反應(yīng)數(shù)小時，將反應(yīng)物過濾濃縮制得泡花堿。干法可生產(chǎn)不同模數(shù)的泡花堿，濕法比較適合生產(chǎn)低模數(shù)泡花堿。干法中純堿法所出產(chǎn)品質(zhì)量好，適合規(guī)模化生產(chǎn)，但因純堿價格高，成本偏高，利潤低。硫酸鈉法成本低，但環(huán)保不易達(dá)標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量也差，正被逐步淘汰。綜合以上分析，本項(xiàng)目工藝選用采用干法生產(chǎn)。經(jīng)過技術(shù)論證和小試實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品驗(yàn)證，我公司決定以石英砂和天然堿廢渣為原料，攪拌均勻后在熔爐內(nèi)于13001400℃溫度下熔化生成硅酸鈉。其中天然堿廢渣來自河南中源化學(xué)股份有限公司外排母液沉淀池。其工藝過程為：原料→計(jì)量→攪拌→進(jìn)料→熔融→出料→冷卻→出?！鷻z驗(yàn)→包裝→成品。（1）工藝流程：出料冷卻熔融反應(yīng)混合成品計(jì)量純 堿→ → → → →石英砂→圖41固體硅酸鈉的工藝流程圖（2）泡花堿生產(chǎn)消耗定額（單耗）序號名稱及標(biāo)準(zhǔn)單位單耗備注1天然堿渣55%T55%為折合純堿百分比2石英砂98%T3煤≥6000kT4水T15電Kw/h18熔爐在泡花堿的生產(chǎn)中使配合料經(jīng)高溫而形成泡花堿溶液的熔制過程是在熔爐內(nèi)進(jìn)行的，故熔爐是泡花堿干法生產(chǎn)的主要設(shè)備。目前使用的熔爐按火焰在爐中的路線可分為：橫火焰爐、縱火焰爐、馬蹄焰爐、雙拱頂池爐等。橫火焰爐又叫側(cè)火焰爐或西門子爐，它是將若干對小爐對稱地分布在熔化部的兩側(cè)，其火焰的流動方向與窯池縱軸互成垂直。小爐既是噴火口，又是高溫度廢氣的排出口，因小爐分設(shè)在窯池的兩側(cè)，與馬蹄焰爐、縱火焰爐相比，窯爐火焰分布合理，對玻璃液的覆蓋面積大，易于調(diào)節(jié)爐內(nèi)縱向溫度，壓力等且熱點(diǎn)位置易于控制，能有效的提高熔化率，但它存在設(shè)備多、占地大、廠房高、操作管理較復(fù)雜、熱點(diǎn)位置可能周期性移動等缺點(diǎn)?？v火焰爐：縱火焰爐的熔池面積比較小，一般為2040m2，通常采用間歇式的進(jìn)料和出料，熱效率較低。雙拱頂爐：雙拱頂爐與單拱頂爐相比減少了拱頂?shù)纳?，熱利用率有所提高，但?nèi)處于高溫下，又被粉料浸蝕，影響了窯爐的使用壽命，熔池寬度也不能太大，熔池面積一般小于30m2。馬蹄焰爐：馬蹄焰爐爐內(nèi)火焰呈馬蹄形，在熔池的前端設(shè)置一對小爐，配有蓄熱池，換熱池，火焰在爐內(nèi)行程較長，有利于燃料的充分燃燒。爐的兩側(cè)寬敞。便于維護(hù)檢修，其熱效率平均達(dá)到50%左右。根據(jù)擬建立泡花堿的生產(chǎn)能力，本報告推薦采用馬蹄焰爐一臺，熔池面積60m2，生產(chǎn)能力30Kt/a，根據(jù)資金能力，窯爐用材按3年配材。表43固體硅酸鈉生產(chǎn)主要設(shè)備序號設(shè)備名稱規(guī)格與數(shù)量材質(zhì)備注1硅酸鈉熔爐60m2/套耐火材料2混料裝置23加料裝置24出料裝置2原材料及燃料的供應(yīng)，年需用量來源及運(yùn)輸條件表51主要原料品種、規(guī)格、年用量、來源、運(yùn)輸條件序號名稱規(guī)格年用量來源備注1石英砂60100目≥95%SiO2≥98%Al2O3≤%CaO≤%Fe3+≤%24kt附近石英砂礦加工廠2天然堿渣折合純堿含量55%24kt河南中源化學(xué)股份有限公司沉淀池 位置 選址原則選址：不能處在鎮(zhèn)居民區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向上交通便利土方工程量小靠近高壓輸電線與村莊居民區(qū)保持距離綜上所述，本項(xiàng)所需石英砂由棗陽市新市石英砂公司提供，純堿來自天然堿鹵水蒸發(fā)濃縮結(jié)晶產(chǎn)品，完全能滿足本項(xiàng)目需要，原料來源有保障。建廠條件和廠址方案（1）廠址的地理位置工廠選址在某市安棚化工園區(qū)，該區(qū)位于安棚鎮(zhèn)南1公里，距某市縣城45公里，距312國道7公里，距寧西鐵路安棚站5公里，距G40高速入口25公里，交通十分便利。（1）地質(zhì)結(jié)構(gòu)廠區(qū)地勢平坦，根據(jù)鄰近工廠建設(shè)時所做的工程地質(zhì)勘探報告，擬建廠址無不良地質(zhì)現(xiàn)象，地下水對混凝土無浸蝕性，適宜建廠。（2）水文根據(jù)某市縣水文地質(zhì)資料及現(xiàn)有水源情況，廠區(qū)附近地下水源儲量豐富，水質(zhì)良好，滿足生產(chǎn)、生活用水質(zhì)量要求。廠址所在區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶图撅L(fēng)性濕潤氣候，四季分明。極端最高溫度43℃，℃，℃。主導(dǎo)風(fēng)向冬季為北風(fēng)，夏季為西南風(fēng)。年平均降水量1109 mm，年平均相對濕度72％。工廠選址在安棚化工園區(qū)，距寧西鐵路安棚站5公里，向北滬陜高速入口25公里，向南距312國道8公里，距隨岳高速入口35公里。公路鐵路四通八達(dá)。安棚周邊運(yùn)輸業(yè)發(fā)達(dá)，社會上務(wù)類車隊(duì)較多，運(yùn)輸能力較強(qiáng)，運(yùn)價適中，安全能滿足工廠、原料、燃料、產(chǎn)品的運(yùn)進(jìn)運(yùn)出。 (2) 供水、水源情況 該項(xiàng)目消耗用水很少，用水全部為生活用水，工業(yè)用水為設(shè)備冷卻用水，全部循環(huán)使用，不向外排放。本項(xiàng)目總裝機(jī)容量300KW，年耗電量540000kW?h，項(xiàng)目電源由距廠址約2Km的變電所以10kV電壓專線引入供電，能充分滿足用電需要。本項(xiàng)目選址某市化工產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)氧化鎂項(xiàng)目院內(nèi)，占地30畝。公用工程及附屬設(shè)施某市縣位于豫鄂邊境，寧西鐵路312國道及信南高速、焦桐高速貫穿全境。全縣鄉(xiāng)鄉(xiāng)油路相通，村村公路相連。并與許多省級及地方公路相通，公路四通八達(dá)。廠址緊靠312國道，距某市縣安棚鄉(xiāng)火車站貨運(yùn)場2 km，成品通過公路、鐵路均可順利發(fā)送，交通運(yùn)輸十分便利。（1）本項(xiàng)目工業(yè)用水，采取在廠區(qū)內(nèi)打井，取地下水，建蓄水池。生活用水，消防用水及生產(chǎn)用水均用此水作為水源，為節(jié)約水資源主要用水循環(huán)使用。，最大用水量80立方/h，日用水總量1350立方。（1）電源 廠區(qū)現(xiàn)有1600kva變壓器一臺，可以滿足使用。（2）用電負(fù)荷300 KVA裝機(jī)余量 500KVA使用系數(shù) 60%（3）供配電設(shè)計(jì) 利用現(xiàn)有配電設(shè)施可以滿足要求。（4）照明及防雷接地保護(hù)原料及產(chǎn)品均為固體，儲運(yùn)方式為庫房儲存，物料儲存天數(shù)及儲存量列于表71序號名稱儲存期（天）存量（t）備注1石英砂108002天然堿渣108003煤炭20