Способ получения гидросиликатного продукта

(23)Приоритетите суд аретааиа СССР делам изавретеии и открытий.6(088. 8) Бюллетень,рйпубликова а опубликования описания 07 .02 .8 И.А.Сафарян, Г.Г.Иартиросян, Й,С.Ианучарян А.И.Сафарян и Э.Б. Овсепян 2) Авторы изобретенн бщей и неорганической химН Армянской ССР Ин 71) Заявител 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОСИЛИКАТНОГО ПРОДУКТ являют време-. я, (до" долоталлов,Изобретение относится к производству силикатных материалов, в частности к силикатным адсорбирующим и фильтрующим порошкам, силикатным наполнителям и пигментам (процесс регенерации отработанных органически растворителей и минеральных масел, промышленность полимеров, лакокра" сок, бумаги и резин), а такие к очистке щелочно-кремнеземистых растворов, Целочно-кремнеземистый раствор, очищенный в процессе получения указанных гидросиликатных продуктов, можно применять для производства более чистых силикатных соединений, ереванитов (сырье для хрустального стекла), шихты для производства белого портландцемента и т.д.Известен способ получения метасиликата кальция путем каустификации щелочно-кремнеземистого раствора изэестью или известковым молоком при повышенных температурах, которую проводят в две стадии и на вторую стадию подают 1/3 исходного раствоРа 1 Д.Недостатками такого способа являются больыие затраты энергии и времени на обжиг карбоната кальция дляполучения извести, большая продолжительность процесса получения гото. вого продукта, связанная с медленной отмывкой осадка от .щелочи, а такженевысокая скорость фильтрации суспензии.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результатук предлагаемому является способ получения кальциймагниевого гидрометасиликата путем взаимодействия щелочно- силикатного раствора с окислами соответствующих металлов при 80- 150 С в течение .1-4 ч 21.Недостатками этого способася большие затраты энергии и ни на обжиг карбонатного сырь ломитизированный известняк и мит 1 при получении окислов мебольшая продолжительность процесса получения готового продукта, связан" ная с медленной отмывкой осадка от щелочи, а также невысокой скоростью Фильтрации суспенэии, большой расход воды для промывки осадка.Цель изобретения - упрощение; интенсификация и удешевление процессаПоставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу получения тонкодисперсного гидросиликэтного продукта путем смешения щелочно-силикатного раствора с карбонатом при повышенной температуре с последующей фильтрацией промывкой и сушкой, используют карбонат. При таком ведении процесса, трудоемкий, энергоемкий и длительный процесс - обжиг карбонатного сырья исключается.В случае получения гидросиликата кальция можно применять осажденный мел - отход производства, образующийся при комплексной переработке высококремнеземистых металлосодериащих пород (нефелинового силенита, алунита, перлита, золы углей и т,п,).При взаимодействии щелочно-кремнеземистого раствора с карбонатами различных металлов иэ этого же раствора осаждается всего 20-50 ф от общего количества 510 , остальные 50-00 от общего количества 510 остается в растворе. Этот щелочнокремнеземистый раствор, полученный после фильтрации суспензии, по сравнению с исходным щелочно-кремнеземистым раствором, обладает высокой чистотой: освобождается полностью от механических примесей, содержание железа и алюминия снижается в 1 О раз (ЕеО от 0,1-0,3 г/л сни жается до 0,01 г/л, А 10 от 0,.4- 0,5 г/л снижается до 0,02-0,03 г/л).На основе этого щелочно-кремнеземистого раствора можно получать более чистые силикатные материалы (гидросиликаты и безводные силикаты щелочноземельных металлов), а также сили. кагель, ереванит (шихта для белого стекла), шихта для белого портландцемента и т,п, Кроме того, гидросиликатные продукты, полученные по предлагаемому способу, отличаются от соответствующих гидросиликатов, полученных по известному способу, высокой удельной поверхностью (1,3-1,6 раза) и высокой Фильтрационной способностью(скорость фильтрации суспенэии, какпри разделении твердого вещества отматочника, так и при его промывке на1,2-1,4 раза выше). При этом полученный осадок отмывается от щелочисравнительно легко. Так при взаимодействии щелочно-кремнеземистогораствора с СаСО полученный осадок 1 О отмывается от щелочи водой при В;Т=4:1-4 раза, а в случае примененияСаО взамен СаСОЗ при Ж:Т=10:1-6 раз.При проведении процесса оптимальное молярное отношение ИеСО.Ма 510 И равно 0,2"0,6.П р и м е р 1. Для получения тон"кодисперсного кальцийгидросиликатногопродукта берут 350 мл исходного щелочно-кремнеземистого раствора с 2 е концентрацией, г/л: Ма 0 62 5 1Ма Ор,5; ЫО 60,0 подогреваютв реакторе, снабженном мешалкой, до95 С при непрерывном перемешивании,к нему добавляют 10,8 г осажденногоуглекислого кальция по расчету накаждый моль Ма 510(КЯ 1 Оэ)0,33 моль СаСО и перемешиваниепродолжают в течение 80 мин, а затемфильтруют. Получают тонкодисперсный,белый, хорошо фильтрующийся и легкоотмывающийся от щелочи продукт иФильтрат с химическим составом, г/л:Мат 48 ф 4 ф 11 а 20 к 12 ф 321 502 40 ф 5Осадок промывают горячей водой (70" 3580 С) путем репульпации и фильтрациидо содержания щелочи 0,203 по МаОв пересчете на сухое вещество и сушатпри 120 С. В результате получают продукт с молярным соотношением СаО10 з. = 1,09 с удельной поверхностью 213 м /г.П р и м е р 2, Дпя получения тонко.дисперсного кальцийгидросиликатногопродукта берут 330 мл щелочно-кремнеземистого раствора с концентрацией,г/л; Ма О 62,5, Ма 07,5 1060,0 подогревают в реакторе, снабженном мешалкой до 95 С, при непрерывномперемешивании к нему добавляют 6,6 госажденного углекислого кальция порасчету на каждый моль МаЯ 0(К 510)0,2 моль СаСО и перемешивание продолжают в течение 80 мин затем Фильтруют. Получают тонкодисперсный, белый, хорошо фильтрующийся и легко ф отмывающийся от щелочи продукт ифильтрат с химическим составом, г/л:МаОя,/9,80; 11 вО,ц,11,2 1046,3. Осадок промывают горячей водой(70-80 С) путем репульпации и фильтрации да содержания щелочи 0,3 Ф по МарО в пересчете на сухое вещество и сушат при 120 С. В результате получают продукт с молярным соотношением 5 СаО : 510 = 0,9 и удельной поверхностью 240 м /г.П р и м е р 3. Для получения тонкодисперсного кальцийгидросиликатного продукта берут 330 мл щелочно о кремнеземистого раствора с концентрацией, г/л: Ма 0, 61,8; МаД, 7,61;510 60,7 годогревают в реакторе, снабженном мешалкой, до 95 С, при непрерывном перемешивании к нему 15 добавляют 20,0 г осажденного углекис" лого кальция по расчету на каждый моль Ма 510 з(К 510) - 0,6 моль СаСО, перемешйвание продолжают в течение 80 мин и фильтруют. Получают тонко-го дисперсный белый, хорошо фильтрующийся и легко отмывающийся от щелочи продукт и фильтрат с химическим составом, г/л: Ма О т 43,6; Ма О 10,4;510 30,3 Осадок промывают горячей 25 водой (70-80 С) путем репульпации и фильтрации до содержания щелочи 0,283 МаО в пересчете на сухое вещество й сушат при 120 С. В результате получают продукт с молярным соот-Зо ношением СаО : 510 а0,15 с удельной поверхностью 140 м/г.1П р и м е р 4. Для получения тонкодисперсного кальцийгидросиликатного продукта берут 350 мл щелочно-кремне"З 5 земистого раствора с концентрацией, г/л: Ма Ощ 145,3; Ма 018,51;510 р 140,1 подогревают в реакторе, снабженном мешалкой, до 120 С при непрерывном перемешивании к нему добавляют 25,2 г известняка, измельченного до размера частиц 0,071 мм по расчету на каждый моль Ма 510 (К 510) 0,31 моль СаСО и перемеши-.45 вайие йродолжают в течение 60 мин, затем фильтруют. Получают тонкодисперсный белый хорошо фильтрующийся и легко отмйваоцийся от щелочи продукт и фильтрат с химическим сос 5 О тавом, г/л: МаООст 120,5; 14 а О 26,75; 510 98,1. Осадок промывают горячей водой,(70-80 С) путем репульпации и фильтрации до содержания щелочи 0,5 ь по Иа 20 в пересчете на сухое вещество и сушат при 120 фС,55 В результате получают продукт с молярным соотношением СаО : 510 з вв 1,17 и удельной поверхностью 135 мз/г. 6П р и и е р 5. Для получениятонкодисперного гидросиликата никеля берут 330 мл щелочно-кремнеземистого раствора с концентрацией, г/л;маООвщ 124,3; маОл 15,6; 510121,2 подогревают в реакторе с мешалкой до 120 С при непрерывном перемешивании к нему добавляют 27,0 г карбоната никеля с размером частиц0,10 ммл и молярном соотношениитр в -. - щ 0,30, ееревееиввют в тей 4 Озчение ОО мин, затем фильтруют, Получают тонкодисперсный, зеленый, хоро" е шо фильтрующийся и легко отиывающийся от щелочи продукт и фильтрат, кото" рый имеет химический состав, г/л: МаОксею 103,8 Ма О,св 21 р 43; 510 г 80 95. Осадок пройывают горячей водой (70"80 ф:) путем репульпации и фильтрации до содержания щелочи 0,45 по МаО в пересчете на сухое вещество и сушат при 120 С. В резуль.тате получают продукт с молярным соотношением М 10 : 510 = 1,05 и удельной поверхностью 247,9 и /г.П р и и е р 6. Для получения кальций-магниевого гидросиликатного продукта берут 330 ил исходног, щелочно-кремнеэемистого раствора с концентрацией, г/л: МавОО 62,8; Ма 0 8, 1; 510 р 60,7 подогревают в реакторе, снабженном мешалкой, до 95 ОС при непрерывном перемеиивании к нему добавляет 6,7 г измельченного до 0,1 ии доломита при молярнОм соотношении яо з о, 0 3 пе ремешивание продолжают в течение 90 мин, затем Фильтруют. Получают тонкодисперсный, белый, хорошо фильтрующийся и легко отмывающийся от ще" лочи прОдукт и фильтрат, который имеет химический состав, г/л: 14 азС, 50,97; Ма 0, 13,1; 510 47,8. Осадок промывают горячей водой (70-80 С) путем репульпации и фильтрации до содержания щелочи 0,42 по Ма О в пересчете на сухое вещество и сушат при 120 С. 8 результате, получают проект с молярным соотношением1,20 и удельной поверх%02ностью 205 м /Г.Подобным образом можно получать гидросиликаты магния, хрома, бария и др. металлов при аналогических условиях,т.е. концентрация исходного раствора 20-150 г/л Иа О и 20- 150 г/л 502, молярное соотношение ИеСО . Ие 5 О,2-0,6 температура 80-120 С, время 60-90 мин.903296 8Предлагаемый способ упрощает, ин пературе с последующей Фильтрацией, тенсифицирует и удешевляет процесс промывкой и сушкой, о т л и ч а юполучения тонкодисперсных гидросили- щ и й с я тем, что, с целью упрощекатных продуктов, улучшает адсорбци- ния, интенсификации и удешевления поо- онные и фильтрационные свойства полу-цесса в качестве металлсодержащего ценного продукта. компонента используют его карбонат. Формула изобретения Составитель Т. БеренштейнТехред,И.Гергель Корректор Г. Огар Редактор А. Гулько Заказ 4/2 Тираж 513 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оркрытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ получения гидросиликатного продукта путем смешения щелочно-креийеземистого раствора с металлсодержащим компонентом при повышенной темИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 о 1. Авторское свидетельство СССР У 281438, кл. С 01 В 33/24, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР И 247265, кл. С 01 В 33/24, 1969