Способ получения калийного жидкого стекла

О П И С А Н И Е (и 922069ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфеэ Советских .СоцнапыстичесиихРвспублмн(23) ПриоритетС О 1 В 33/32 феударвжввй кемвтвт ВСВ.Р вв двим нэобяетеввй в вткрыткй(5 З) ДК 553,67 (088. 8) Опубликовано 23. 04. 82. Бюллетень Я 15 Дата опубликования описания 25. 04,82т,Р ф Белорусский технологический институт м. С.Й; Кирова(71) Заявитель 154) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛИЙНОГО ЖИДКОГОСТЕКЛА Изобретение относится к химичес- кой промышленности, а именно к спо.собу получения калийного жидкого стекла, используемого в производстве.кислотоупорных и огнестойких материалов.Известен способ получения калийного жидкого стекла в две стадии путем сплавления калийной соеы с кварцевым песком при 1400-1500 С и растворения полученной силикатной глыбы острым паром в автоклаве при давлении 6-9 атм 1 т.Однако такой способ трудоемок, требует сложного технологического оборудования и большого расхода энергии.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаефмому результату является способ по" лучения калийного жидкого стекла путем предварительного измельчения кварцевого песка до удельной поверхности 3000-6000 см/г и последую 2щего его растворения в 21-28-номрастворе гидроокиси калия в автоклаве при давлении 16-20 атм.Способ позволяет получить калийное жидкое стекло с удельным весом1,46- 1,48 г/см и модулем 2,4-2,6без осадка, поэтому отпадает необходимость его фильтрации 2.Недостатком способа является исопользуемый режим растворения: й 190 С,время 1 ч, давление в автоклаве16-20 атм,. что требует значительныхзатрат энергии и специальной автоклавной аппаратуры,Цель изобретения - упрощение способа. Поставленная цель достигается способом получения калийного жидкого стекла путем обработки кремнегеля в 30-503 растворе КОН при 100-105 С в течение 30-40 мин. Кремнегель явпяется отходом производства фторида алюминия.Как видно из таблицы, предлагаемый способ значительно проще, чем известный. Температура снижается со190 С до 100 С, время уменьшается с 1 ч до 40-30 мин, отсутствует стадия предварительного размола сырья, причем предлагаемый способ нетребует специальной автоклавной аппаратуры. Т,ОС Режим растворения Количест- Характеристика стеклаво ста-.дий Плотность Модульг/см Способ мин Р, атм Измельче,46-1,48 2,4-2,6ние, растворение .в автоклавеРастворение 1,64-1,7 2,4-2,8 16-20 Известный 190 Предлагаемый 100-105 30-40 Атмос- Ферное Формула изобретения 5 неземсодержащего сырья раствором едкого калия при нагревании, о т л и 1. Способ получения калийного жид- - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью кого стекла, включающий обработку крем- упрощения способа, в качестве крем 3 92Использование растворов КОН кон.центрацией меньше 304 нецелесообразно, так как не обеспечивает необходимой степени растворения 510 испособствует снижению модуля жидкого стекла,Использование растворов КОН больше 50 мас.й вызывает осложнения приперемешивании исходной смеси вследствие высокой вязкости растворовКОН.Температурный режим растворения,кремнегеля (100-105 С) обусловленнеобходимостью удаления некоторогоизлишка воды, т.е. температуру поддерживают на уровне температуры кипения смеси, хотя растворение кремнегеля проходит достаточно быстрои при более низких температурах,т.е, 70-80 ОС.Осуществление растворения кремнегеля в течение менее 30 мин не обеспечивает полного растворения 510,содержащегося в кремнегеле, а увеличение времени выдержки смеси крем"негеля с раствором КОН больше 40 минтакже нецелесообразно, так как ведетк повышению вязкости смеси и ухудшению качества конечного продукта.П р и и е р 1. 54,4 г кремнегеля состава, мас,3: 5102 - 18,4;А 1 Гь - 55; Н 0 - 75,9, смешивают,с 7,45 г КОН, растворенного в 8 гНО (50-ный раствор КОН). Далеесмесь выдерживают, интенсивно перемешивая, при 105 фС в течение 30 .мин.Степень растворения 510 составляет98. Поскольку с исходным кремнегелем вносят значительное количествоводы (42 г), то температуру необхо 2069 4димо поддерживать на уровне кипениясмеси с тем, чтобы в процессе растворения можно было удалить излишек воды.Полученное жидкое стекло имеет моз дуль 2,4, удельный вес 1,64 г/см.П р и м е р 2. 33,3 г кремнегеля состава, мас Ф: 510 а 30; А 1 Г 4,3;НО 65,7, смешивают с 7,45 г КОН,растворенного в 14 г НО (304-ный10 КОН). Смесь выдерживают при 100 Св течение 30 мин до полного растворения 5102, поддерживая первоначаль-ный объем добавления горячей воды(20. г). В результате получают жидкое15 калиевое стекло удельного веса 1,68с модулем 2,6,П р и м е р 3. Аналогично примеру2, однако смесь кремнегеля и раствора КОН выдерживают при 100 С в течениеуо 40 мин. В результате получают жидкоекалиевое стекло удельного веса1,7 г/смъ с модулем 2,8.П р и м е р 4. Аналогично примеру 2, однако смесь кремнегеля и2 раствора КОН выдерживают при 100 Св течение 35 мин. В результате получают жидкое калиевое стекло удельного веса 1,65 г/смз с модулем 2,5.В таблице приведены сравнительныерезультаты предлагаемого и известногоспособов.922069 5неземсодержащего сырья используют кремнегель, а обработку ведут при 100-.105 С 30-504-ным раствором едкого. калия в течение 30-40 мин.2. Способ по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что используемый кремнегель является отходом произ" водства фторида алюминия. б Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Григорьев П.Н. Матвеев М,А,Растворимое стекло. М., 1156,б с. 111-121, 2. Авторское свидетельство СССРМ 709531, кл. С 01 В 33/32, 1975.СосТавитель Т. БеренштейнРедактор Н. Гунько Техред М. Гергель Корректор М. КостаЗаказ 2 /30 Тираж 51ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,