Способ получения метасиликата натрия с низким содержанием воды

(51) С 01 В 33/3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВК АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(71) Институт общей и неорганическохимии АН АрмССР(56) 1. Авторское свидетельство ССС(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАСИЛИ.КАТА НАТРИЯ С НИЗКИМ СОДЕР)АНИЕМ ВОДЫ путем обезвоживания силикатанатрия при повышенной температуре,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения процесса и повы"щения качества целевого продукта,в качестве силиката натрия используюь девятиводный метабиликат натрия, а обезвоживание проводят путемсмешивания девятиводного метасиликата натрия с едким натром в твердомвиде до массового соотношенияИа Б 109 Н О и ИаОН (9-15):1, нагревайия смеси в закрытом реакторепри 240-280 С 4-5 ч и фильтрации.Изобретение относится к неорганйческой химии, к области получениясоединений метасиликата натрия, применяемого н качестве основного компонента в моющих средствах, приобеэжировании деталей и отбелке 5тканей.Известен способ получения гидрометасиликатов натрия с 8,6 и 5 молекулами воды, при котором выделениегидрометасиликатов натрия осущест 10вляют из смеси растнора едкого натрас концентрацией 400-420, 300-340и 280-300 г/л и девятиводного метасиликата натрия при Ж:Т=2-3 и5 20 оС (1(5Недостатками данного способа являются большая сложность процесса,связанная с наличием следующих операций (которые отсутствуют и предлагаемом): необходимость приготовлениявысококонцентрированного раствора(440 г/л); необходимость центрифугиронания и выпарки полученного Фильтрата, которые связаны со сложностьюаппаратурного оформления и большимиэнергетическими расходами; необходи,мость корректирования полученногораствора; большой расход ИаОН(450 г/л).Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату 30к изобретению является способ получения силиката щелочных металловс низким содержанием воды, которыйпредусматривает сушку с распылениемраствора щелочного силиката, к которому добавлена алюминиевая сольалифатической монокарбононой кислоты,В результате получают щелочной силикат с низким содержанием воды16-20 (2),Недостатками прототипа являютсясложность процесса, связанная с необходимостью приготовления 50-ногораствора щелочного силиката с дальнейшим нагреванием до 80-100 С;пульвериэация горячего раствора, 45что приводит к распылению, а этонежелательно с точки зрения техникибезопасности; сложность технологического процесса, снязанная с наличием операций дробления, просеива Ония и др.; нысокая температура процесса (380-400 С) р сложность аппаратурного оформления (сушилка, пульве-;.ризаторы, насосы для подготовкигорячего 50-ного щелочного растворапоц давлением 90-120 бар, дробилкии др.); необходимость введения добавок (соль алюминия, пентаборат натрия,фосфат) для снижения процента воды,которые соответственно понижают чистоту получаемого продукта.60Пель изобретения - упрощение процесса и повышение качества целевогопродукта.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получения 65 метасиликата натрия с низким содержанием воды путем обезвоживаниясиликата натрия при повышеннойтемпературе в качестве силиката натрия используют денятинодный метасиликат натрия, а обезвоживаниепроводят путем смешивания девятиводного метасиликата натрия с едким натром н твердом виде до массового соотношения Ма 83.09 НО и НаОН (9-(5):1нагревания смеси в закрытом реакторе,при 240-280 ОС 4-5 ч и фильтрации.Данным способом получают одноводной метасиликат натрия, представляющий собой кристаллы с двупреломлением серого цвета 1-го порядка:Н =1,527; И)=1,517 1 уд.нес2,038 г/см 1 . На термограмме имеетсяэндотермический эффект при= 80 С,П р и м е р 1. К 45 г твердогоденятиводного метасиликата натрияНа 810 9 НО добавляют 5 г твердогоедкого натрия и обрабатывают в бомбе при= 240 С в течение 4 ч,После чего охлаждают. В результатепосле Фильтрации получают 25 гкристаллического осадка - одноводного, однофазного метасиликата натрияа 8101 НО, который имеет химический состав, : МаО 43,4; БЫ 42,0и 25 г фильтрата, из которого после3- минутного перемешивания можнополучить 5-водный метасиликат натрияИЯ О,5 Н,О,П р и м е р 2К 45 г твердогоденятинодного метасиликата натриядобавляют 4 г твердого ИаОН и обрабатывают в бомбе при= 260 ОС в течение 3,5 ч. После чего охлаждают ин результате после фильтрации получают 24 г кристаллического однофазногоосадка - одноводного метасиликатанатрия.Ба 810 1 НО, который имеетхимический состав,: Ма 0 42,3;810 41,2 и 24 г Фильтрата, из которого после 3-минутного перемешиванияможно получить 5-водный метасиликатнатрия,П р и м е р 3. К 45 г твердогодевятиводного метасиликата натриядобавляют 3 г ИаОН и обрабатывают вбомбе при= 280 С и выдерживают втечение 3 ч, После чего охлаждают. Врезультате после фильтрации получают23 г кристаллического однофазногоосадка Иа 8101 НО, который имеетхимический состав, ХаО 43,2;810 42,1 и 25 г фильтрата, из которого после 3-минутного перемешиванияполучают Иа 810 5 НО.Содержание воды в полученном целевом продукте 18-20Предлагаемые значения позволяютупростить процесс полученияИа 810 1 Н 0 при заниженных температурах и улучшить качество целевогопродукта. Выход за интервальныезначения температуры нецелесообразен,так как ее понижение ниже 240 О С при1096214 Составитель Р.ЧиликинаТехред М.тепер Корректор М.Шароши Редактор М.Дыпын Заказ 3732/15 Тираж 464 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 водит к нежелательной кристаллизации ЮаЯЩ 1 Н О, что повышает его влажность., Повйшение же температуры (260 С) не экономично, так как приводит к излишним энергетическим затратам. Проведение процесса в течение 4-5 ч обеспечива- достижение цели по качеству продукта, ниже 4 чприводит к повышению влажности продукта, время более 5 ч удлиняет процесс, а это приводит к лишним энерге тическим расходам..Снижение весового соотношения Маф 3.0 9 Н О ф, йаОН также ухудшает качество продукта, а повышение усложняет сам процесс и в конечном 5 счете не обеспечивает получение целевого продукта,Применение же исходных компонентов в твердом виде значительно упрощает процесс. Данный способ получения метасиликата натрия с содержанием воды 18-20 дает положительный эффект, а именно: простота исполнения, заключающаяся всего лишь в двух операциях - взвешивании сухих продуктов и фильтрации; снижение температуры до 240- 280 С и улучшение качества целевого продукта - улучшается его растворимость в воде, хорошо выраженные равномерные кристаллы и увеличивается его чистота, что обеспечивает его дальнейшее применение для варки стекол особого назначения и т. д.