Способ получения гидрометасиликата натрия

Номер патента: 1784581

Авторы: Федорова, Корчагин, Митрошева, Чугунов, Рашина, Гулоян

Скачать ZIP архив.

Текст

(55 С 0 3 ЗОБ РЕТ ПИСАН СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 К АВТОРСКО 2 области полученйя частности в спосоГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 709531, кл, С 01 В 33/32 1976,Авторское свидетельство СССРМ 1311615, кл. С 01 В 33/32, 1987.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОМЕТАСИЛИКАТА НАТРИЯ.:.Изобретение относится к области получения сырьевых материалов, в частности к.способам получения одного из компонентовпри варке стекла,Известен ".пособ получения растворовщелочных металлов с массовым соотношением диоксида кремния к оксиду щелочногометалла не более 3,5, предусматривающийвзаимодействие измельченного песка с кон- .центрированным раствором щелочи поддавлением,В процессе измельчения песка получаемый продукт значительно обогащается оксидами железа. Красящие примеси (Регбэ:СггОз) являются неблагоприятными факторами в производстве отдельных видов стека,Известен также способ получения расвора силиката щелочного металла при взаимодействии раствора гидроксида и арбоната щелоЧного металла (с концентрабах получения одного из компонентов при варке стекла. Сущность изобретения. берут кварцевый песок фракции 0.8-0.05 мм, обрабатывают водным раствором гидроксида йатрия при непрерывйом перемешивэнии при Т = 180 - 200 С, Сиаон = 16,5 - 25,0, массовом соотношении 90 г:ЙаОН = 1:(1,5-2,0), С - 20 - 120; 1,5Т/г 11,3 и 7,2 Т/Сйаон13,6; где Т. - температураг - время, мин; Снаон - концентрация раствора гидроксида натрия, мэс. , с последующим охлаждением полученного раствора; кристаллизацией продукта и отделением его от щелочного фильтра, который после корректировки до заданной Снаон направляют на обработку кварцевого песка, 1 з,п,ф-лы, 1 ф табл. цией 11,2 - 26,7/, в пересчете на оксид щелочного металла) с кварцевым песком (фракции 0.13 - 0,85 мм) при 160 - 225 С под давлением. Щелочной раствор со скоростью 3,25 - 10,8 м/ч подают через неперемешиваемыйслой кварцевого песка, сверху вниз в трубчатый вертикальный реактор при массовом соотношении диоксидакремния и оксида щелочного металла (1,015 - 2,5):1,При проведении реакции щелочного раствора с неперемешйвэемым слоем песка взаимодействие компонентой затруднено. В этом случае необходимо задавать определенную скорость щелочному раствору, что технически трудно выполнимо. Незначительные колебания в скорости потока могут вызвать изменения в составе-конечйого продукта, В осуществлении процесса используется смесь растворов гидрьксидаи кэрбоната щелочного металла. Использование двух щелочных компонентов нецелесообразно, Наличие С 02 может вызвать вспенивание продукта в процессе стекловарения.Наиболее близким техническим решением является способ получения раствора 5 силиката щелочного металла, Продукт реакции в условиях автоклавного режима был жидким; а при нормальных условиях твердым. Соотношение песка и 50-ной щелочи 2:1; давление в автоклаве 8-12 атм, темпе ратура 160-190 С, реакция йдет до полного израсходования щелочи. Образованный горячий жидкий продукт пропускается в установленный рядом другой барабан, где он разбавляется водой до получения жидкого 15стекла нормальной плотностй и водосодержания. В третьем барабане готовится реакавтоклав.Однако этот способ имеет ряднедостатков, Исйользуется высококонцентрирован 25 колебании температуры и давления в пределах, указанных в описании изобретения, ме 35 40 ционная смесь, которая загружается в ный раствор, который в горячем состоянииявляется коррозионно-активным и вызывает быстрый износ оборудовайия,Количественный и качественный состав полученных силикатов зависит от конкретныхтемпературных режимов. времени обработки и параметров давления. При няется соотношение Я 02/йа 20 и количество оксидов железа, переходящих в продукт при растворении песка. Увеличение концентрации щелочи, температуры абработки, времени синтеза способствует более полному переходу в раствор пленки гидроксидов железа с поверхности кварцевых зерен.Цель изобретения - получение продукта в виде кристаллического девятиводного метасиликата натрия, повышение его чистоты и удешевление процесса Поставленная цель достигается тем, что в способе получения гидрометасиликата натрия, включающем обработку кварцевого песка воднь 1 м раствором гидроксида натрия в автоклаве, берут кварцевый песок фракции 0,8-0,05 мм, обработку ведут принЕпрерывном перемешивании при Т = 180- 220, Сиаон - 16,5-25,0, массовом соотношении Я 023 йаОН = 1:1,5-2,0), т= 20-120 1,5 Т/ у11,3 и 7,2Т/Сеон13,6,где 1- температура, С; т - время, мин; Смаон - концентРация раствора гидроксида натрия, мас с последующим охлаждением полученного раствора, кристаллизацией продукта и огделением его от щелочного фильтрата, а также тем, что щелочной фильтрат после корректировки до заданной 45 50 55 Снаон направляют на обработку Кварцевогопеска.Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного:- получением продукта в кристаллическом виде;- новым соотношением Я 02/йаОН взаявляемом составе 1:1,5 - .2,0; в прототипе2:1;- снижениемв 2 - 3 раза концентрациираствора гидроксида натрия;- повторном использовании щелочногофильтрата, после доведения его до нужнойконцентрации;- заданным соотношением между температурой и временем синтеза1,5 Т/г 11,3; и температурой и концентрацией раствора гидроксида натрия 7,25 Т/Сиаон13,6, позволяющими получитьне загрязненное оксидами железа однородное кристаллическое вещество.Соавнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает,что возможно получение раствора силикатащелочного металла из кварцевого песка ираствора гидроксида натрия, при близких кзаявляемому температурных параметрах иконцентрации йа 20 21Однако количественные соотношенияЯ 02:йа 20 и присутствие карбоната щелочного металла в растворе не обеспечиваюттакие свойства, которые они проявляют взаявляемом решении, а именно; кристаллизация из раствора однородного вещества ссодержанием железа0,0057.Таким образом, данное соотношениеЯ 02/йаОН, времени синтеза, температурыи концентрации едкого натра придает раствору щелочного силиката новые свойства.Предлагаемый способ получения гидрометасиликата натрия из кварцевого песка ираствора гидроксида натрия реализованследующим образом,В лабораторный автоклав (АЛ) с мешалкой емк, 2 л загружался кварцевый песок ираствор МаОН при соотношении Я 02 ЯаОН= 1:1,5-2, Варьировались время и температура синтеза, концентрация раствора гидроксида натрия. Синтез производился принепрерывном перемешивании, С увеличением температуры давление в автоклаве повышалось.При выполнении заявляемого способа сповышением теМпературы обработки, снижалось время синтеза и концентрация раствора гидрокси 4 айатрия.Полученный горячий раствор фильтровался для удаления нерастворившегося песка, После охлаждения, при указанных в заявляемом способе параметрах, из растворов высаждался чистый кристаллический гидрометасиликат натрия с 9 молекулами воды. Выделение его из раствора и обезвоживание осуществлялось при нормальных условиях. Щелочной фильтрат, полученный после отделения кристаллической фазы использовался повторно после корректировки его до заданнойконцентрации йаОН. Ниже заявляемой области параметров (пример 5), определяющих соотношение температуры кристаллйзации и времени обработки растворов, кристаллизация происходит слабо, а выше заявляемых пределов (пример 6) кристаллизации нет вообще;В таблице представлены состав и физико-химические свойства щелочных силикатов: прототипа (пример 1); оптимальных, полученных по предложенному способу (примеры 2 - 4) с запредельными значениями параметров получения (примеры 5 - 6),Использование предлагаемого способа получения гидрометасиликата йатрия из кварцевого песка и раствора гидроксида натрия обеспечивает по сравнению с существующими способами . следующие преимущества;Экономию дефицитной и дорогой щелочи, кроме того, вследствие уменьшения концентрации гидроксида натрия снижается износ оборудования. увеличивается срок его эксплуатации,Из песков с содержанием железа 0,08- 0,1% без предварительного обогащения возможно получить продукт, содеркащий0;005% Ге 20 з,Полученный кристаллический продукт.имеет стабильный состав, что очень важно5 при использовании его в качестве шихтногокомпонента.Планируемый зкономический зффектсоставляет 12 - 19 руб/на 1 т готовой продукции,10 Экономическийэффект складывается отснижения стоимостй исходных материалов.Ф о р м у л а .и з о б р е т е н и я1.Способ получения гидрометасиликатанатрия, включающии обработку кварцевого15 песка водным раствором гидроксида натрияв.автоклаве, о т л ич а ю щ ий с я тем, что,с целью получения продукта в виде кристал-лического девятиводйого метасиликата натрия, повышения его чистоты и20 удешевления процесса. берут кварцевый. песок фракции 0,8 - 0,05 мм, обработку ведутпри непрерывном перемешивании при Т =180 220 С, Сыаон = 16,5-25,0, массовом со.отношении %02 МаОН = 1;(1,5-2.0), т = 2025 120, 1,5 5 Т/г11,3 и 7,2Т/Сйаон .13,6, где Т - температура, С, т - время,мин; Сиаон - концентрация раствора гидро.ксида натрия, мас,%; с последующим ох-.лаждением полученного раствора,30 кристаллизацией продукта и отделениемего от щелочного фильтрата,2 Способ по и 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что щелочной фильтрат после корректировки до заданной СИаОН направляют на35 обработку кварцевого песка,1784581 7 Продолжение таблицы Составитель Н. РашинаРедактор: . Техред М.Моргентал Корректор И.Ш Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагар Заказ 4348 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4/б 101

Смотреть

Заявка

4860232, 02.07.1990

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ХРУСТАЛЬ"

ГУЛОЯН ЮРИЙ АБРАМОВИЧ, ЧУГУНОВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ФЕДОРОВА ВАЛЕНТИНА АЛЕКСАНДРОВНА, РАШИНА НАТАЛЬЯ ГЕОРГИЕВНА, МИТРОШЕВА ВЕРА НИКОЛАЕВНА, КОРЧАГИН ПАВЕЛ ЛЬВОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C01B 33/32

Метки: натрия, гидрометасиликата

Опубликовано: 30.12.1992

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1784581-sposob-polucheniya-gidrometasilikata-natriya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения гидрометасиликата натрия</a>

Похожие патенты