Способ получения высокодисперсного диоксида кремния

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) А 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ческии завод . Соболев,ко, Ю. Н. Звере СССР977.а. М Мир ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИДИСПЕРСНОГО ДИОКСИД(57) Изобретение относитсяполучения высокодисперсногокремния, предназначенного длния в качестве активного наполканизующего агента в резинпромышленности, и позволяетсокодисперсный диоксид кремпользовании которого в качестеля и вулканизующего агентехнической промышленностиповышение качества резин понию разрыву и вулканизующиСпособ осуществляется следуюв рециркуляционную систему,Я ВЪСОКОА КРЕМНИЯк способудиоксида я использованителя и вулотехнической получить выния, при истве наполнита в резинодостигается сопротивлем свойствам. щим образом:включающую струйный аппарат, каплеуловцтель, насос, бак, отстойник, непрерывно подается жидкое стекло с температурой 20 - 25 С, плотностью 1,07 - 1,085, г/см. Из рециркуляционной системы в струйный аппарат насосом подается жидкое стекло прц давлении 3,8 кгс,см", которое является энергоносителем струйного аппарата, помогающего дымососу, установленному после капле- уловителя, эжектцровдть топочные газы после распылительцой сукн.глкц с температурой 95 - 110 С, содержа гц не до 8 об. 0 в двуокиси углерода ц до 5 г,м высокодцсперсной аморфной двуоя сц кремния с размером, частиц от 0,01 до 0,1 мкм. При этом многократно реццркулцру, жидкое стекло взаимодействует с двуокисью углерода с образованием частцц высокодцсцсрсного диоксида кремния с нагревом суспснзии до 50 - 70 С за счет отддчц тепла пылегазовой смесью, выходщей цз расцылительной сушилки. Предварительную карбонизацию закацчцваот црц достижении рН 11,4 - 11,8, ц суспензия подается ца докарбонизацию. Докарбонцзаццю ведут угле- кислым газом прц (5 - 86 С до рН 98 - 10,6 затем суспецзию нейтрализуют, пропитывают и подают на распылцтельцую сушку.табл.Изобретение относится к технологии получения высокодисперсного кремния, применяемого в качестве активного наполнителя и вулканизующего агента в резинотехнической промышленности.Целью изобретения является повышение пластических, вулканизующих свойств резины и сопротивления ее на разрыв.При,чер 1. В рециркуляционную систему, включающую струйный аппарат, каплеуловитель, насос, бак, отстойник объемом 10 м, непрерывно подается жидкое стекло в количестве 20 м/ч при 20- - 25 С (плотность 1,08 - 1,09 г/см 3) .Из рециркуляционной системы в струйный аппарат насосом подается жидкое стекло (118 - 120 м/ч) при давлении 3,8 - 4 кгс/см, которое является энергоносителем струйного аппарата, помогающего дымососу, установленному после каплеуловителя, эжекти ровать топочные газы после распылительных сушилок в количестве 50 тыс. м/ч с температурой 90100 С и содержа щие до 8 об.;4 двуокиси углерода и до 5 г/м высокодисперсного диоксида с размером частиц 0,01 - 0,1 мкм. Многократно рециркулируя, жидкое стекло взаимодействует с углекислым газом с нагревом до 50 - 70 С. Обработку проводят до достижения рН 11,4 -1,8. Затем суспензию подают в карбонизатор и нагревают до 75 - 86 С, после чего подают углекислый газ с известково-обжиговых печей с концентрацией двуокиси углеода 18-22 об.Я, в количестве 2000 в 28 м /ч. Процесс карбонизации ведут до рН суспензии 9,8 в 10,6.Полученную суспензию двуокиси кремния подвергают очистке серной кислотой или ионообменной смолой.Нейтрализация серной кислотой проводится до рН 5 - 8,5 с выдержкой в реакторе не менее 10 мин. Из реактора нейтрализованная суспензия насосами подается на фильтры-прессы, где осадок двуокиси кремния отфильтровывается от маточника и промывается горячей водой при 25 - 60 С в течение 30 - 60 мин.По второму методу суспензия сразу подается на фильтры-прессы, где проводится фильтрация и промывка осадка горячей водой в течение 20 мин, после чего осадок подают в репульпаторы и разбавляют водой до 1,03 - 1,04 г/см.Затем суспензия очищается на виброситах от окатыцей и прямотоком подается в сорбционную колонну, куда подают через дозатор ионообменную смолу КУ 2 К 8 или КУ 2 Г. В сорбционной колонне происходит процесс очистки суспензии от остатков соды.Выходящая из сорбционной колонны суспензия с рН 5 - 7 эрлифтом подается на троммели, где отделяется от смолы.Очищенная суспензия поступает в сборник, а затем на диск распылительного механизма, где за счет центробежной силы происходит ее распыление и сушка в сушильной камере при температуре до 750 С.Высушенный продукт с влажностью не бо лее 6,5, затаривают и складируют.Пример 2. Процесс ведут по примеру 1,но с нагревом газом до 45 С и до достижения рН 12.Пример 3. Процесс ведут по примеру 1, 10 но до достижения рН 11.Пример 4. Процесс ведут по примеру 1,но с нагревом до 75 С.Пример 5. Процесс ведут по примеру 1,но при начальной температуре 30 С.15Пример 6. Процесс ведут по примеру 1,но углекислым газом, очищенным от содержания аморфной двуокиси кремния.Пример 7. Ведут по примеру 1, но додостижения рН 11,8.20 Пример 8. Процесс ведут по примеру 1,но при 50 С.Пример 9. Процесс ведут по примеру 1,но при 70 С.Пример 10, Процесс ведут по примеру 1,но при температуре топочного газа 90 С.Пример 11, Процесс ведут по примеру 1,но при температуре топочного газа 100 С.Пример 12. Процесс ведут по примеру 1,но при начальной температуре жидкого стекла 20 С.Пример 13. Процесс ведут по примеру 1,но при начальной темгературе жидкого стекла 25 С.В таблице приведена эффективность высокодисперсного диоксида кремния, полученного предлагаемым (примеры 1 - 13) и известным способами.Таким образом, используя высокодисперсный диоксид кремния, полученный по предлагаемому способу, можно повысить показатели качества резин.40При получении высокодисперсного диоксида кремния по предлагаемому способу по сравнению с прототипом не требуется расхода целевого продукта перед процессом карбонизации; не требуется расхода теплоэнергии на нагрев раствора силиката натрия; снижаются потребность в очищенном углекислом газе и потери целевого продукта после расгггзглительных сушилок; уменьшается загрязнение воздушного бассейна;улучшается качество резин.Формула изобретенияСпособ получения высокодисперсного диоксида кремния, используемого в качестве 55 наполнителя и вулканизующего агента в резине, включающий двухстадийную карбонизацию жидкого стекла, нейтрализацию, промывку и распылительную сушку, от1341159 Эффективность диоксида кремния Способполучения Склонностьк подвулканизации Пластичностьпо Карреру СопротивТвер -ление разрыву,кгс/см достьпоШору Предлагаемыйпо примеру 62 228 189 54 13 т 7 15,2 205 212 17,3 203 14 17,9 217 62, 1 18,9 61,6 18,8 59,4 18,3 61,9 19, 1 10 62 19, 15 19,0 62,1 12 18,7 61,8 13 0,43 176 12 Известный Составитель Т. ЧнлнкннаРедактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор М. ПожоЗаказ 4396/28 Тираж 455 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 личающийся тем, что, с целью повышения пластических, вулканизующих свойств резины и сопротивления ее на разрыв, первую стадию карбонизации проводят топочными О, 518 0,391 0,427 0,417 0,407 0,504 0,517 0,515 О, 516 О, 518 О, 518 О, 518 О, 516 газами распылительной сушки в струйномаппарате при начальной температуре жидкого стекла 20 - 25 С с нагревом до 50 - 70 Сдо достижения рН 11,4 - 11,8. 227,9 227,6 227,3228,1 228,2 228,2 227,9