Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СИЛИКАТА НАТРИЯ СО СЛОИСТОЙ СТРУКТУРОЙ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СИЛИКАТА НАТРИЯ СО СЛОИСТОЙ СТРУКТУРОЙ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СИЛИКАТА НАТРИЯ СО СЛОИСТОЙ СТРУКТУРОЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: песок и соду расплавляют в молярном отношении SiO2/Na2=2-3,5 при 120 - 1400С, после охлаждения расплава получающееся кусковое жидкое стекло размалывают до размеров зерен менее 2 мм, размолотое жидкое стекло в длинной зоне реакции при механической циркуляции обрабатывают в течение 3,0 - 120 мин при 600 - 800С, выходящий из зоны реакции материал размалывают до мелкозернистости менее 1 мм. К размолотому жидкому стеклу добавляют на стадию термообработки 6,3 - 11 мас. % готового продукта от количества жидкого стекла.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2013371
Класс(ы) патента: C01B33/32
Номер заявки: 4894209/26
Дата подачи заявки: 11.01.1991
Дата публикации: 30.05.1994
Заявитель(и): Хехст АГ (DE)
Автор(ы): Гюнтер Шиммель[DE]; Михаэль Котциан[DE]; Райнхард Градл[DE]
Патентообладатель(и): Хехст АГ (DE)
Описание изобретения: Изобретение относится к способу получения кристаллических силикатов натрия со слоистой структурой формулы Na2SixO2x+1, где х = 2-3.
Из заявки на патент ФРГ N 3718350, кл. С 01 В 33/32, 1983 известно получение кристаллических безводных силикатов натрия со слоистой структурой и с молярным отношением SiO2/Nа2O = (1,9-3,5): 1 в результате того, что растворы жидкого стекла с содержанием твердого вещества от 20 до 65 мас. % обрабатывают в зоне распылительной сушки при образовании обводненного аморфного силиката натрия, причем вытекающий из зоны распылительной сушки отходящий газ имеет температуру по меньшей мере 140оС. Обводненный аморфный силикат натрия отжигают в зоне прокаливания при 500-800оС в течение 1-60 мин в присутствии по меньшей мере 10 мас. % оборотного материала, который был получен механическим измельчением выведенного раньше из зоны прокаливания кристаллического силиката натрия.
Недостатком этого способа является то, что он связан с большими затратами энергии и капиталовложений. При этом полученные гидротермальным способом растворы жидкого стекла в двух стадиях снова освобождаются от воды, причем для первой стадии, а именно для перевода растворов жидкого стекла в твердые вещества, требуется установка распылительной сушки.
Целью изобретения является разработка способа для получения кристаллических силикатов натрия со слоистой структурой, который можно осуществлять с небольшими затратами энергии и с простыми аппаратами.
Это достигается тем, что песок и соду в молярном соотношении SiO2/Na2O = 2 - 3,5 расплавляют при 1200-1400оС, после охлаждения расплава получающееся кусковое жидкое стекло размалывают до размеров зерен менее 2 мм, размолотое жидкое стекло в длинной зоне реакции при механической циркуляции обрабатывают 10-120 мин при 600-800оС, выходящий из зоны реакции материал размалывают до мелкозернистости менее 1 мм.
Далее способ по изобретению может содержать следующие стадии: к размолотому жидкому стеклу добавляют 2-30 мас. % в пересчете на количество выходящего из зоны реакции материала, продукта реакции с мелкозернистостью менее 1 мм; размолотое жидкое стекло обрабатывают в зоне реакции 45-90 мин, размолотое жидкое стекло обрабатывают в зоне реакции при 700-760оС.
Получающееся по настоящему способу расплавлением песка и соды в молярном отношении SiO2/Na2O от 2 до 3,5 жидкое стекло после охлаждения расплава находится в кусках с длиной ребра около 5 см. Оно рентгеноморфно и при нормальных условиях лишь очень медленно растворяется в воде.
По изобретению рентгеноморфное жидкое стекло переводят количественно в кристаллический силикат натрия в результате того, что его, тонкоизмельченное механическим измельчением, подвергают термообработке, вследствие чего наружная уже кристаллизованная оболочка каждого зерна отбивается и необходимое тепло с достаточной скоростью может проникать в каждое зерно при продолжении кристаллизации.
Добавление тонкоизмельченного продукта реакции (оборотного материала) к размолотому жидкому стеклу в зоне реакции вызывает повышение скорости кристаллизации и препятствует спеканию размолотого жидкого стекла во время термообработки.
Измельчение кускового жидкого стекла целесообразно производить при помощи надежной, медленно вращающейся ударной мельницы, например молотковой мельницы с сетчатой вставкой. Тонкое измельчение продукта реакции можно осуществлять при помощи вибрационной мельницы, шаровой мельницы или воздухоструйной мельницы.
П р и м е р 1. 121 кг песка (99% SiO2) и 106 кг соды (молярное отношение SiO2/Na2O = 2) расплавляли в ванной печи, и расплав жидкого стекла при 1300оС разливали в плоские металлические формы. Охлажденный расплав трескается на куски с длиной ребра около 5 см. Куски измельчали в молотковой мельнице при 2100 оборотах/минуту до размеров зерен ниже 2 мм и обрабатывали во вращающейся трубчатой печи приблизительно при 750оС, причем на стенке печи образовывались слабые отложения. Выходящий из вращающейся трубчатой печи материал измельчали до зернистости менее 1 мм.
Рентгенографией было определено, что материал состоял преимущественно из α = = Na2Si2O5 и содержал немного δ = Na2Si2O5.
П р и м е р 2. Пример 1 повторяли с тем изменением, что к и размолотому жидкому стеклу при впуске во вращающуюся трубчатую печь добавляли 20 кг оборотного материала (11 мас. % ) с зернистостью менее 1 мм. В результате этого не образовывалось никаких отложений на внутренней стенке вращающейся трубчатой печи.
Получающийся материал также состоял преимущественно из α = Na2Si2O5 и содержал немного δ = Na2Si2O5, но имел более высокую кристалличность, чем полученный по примеру 1.
П р и м е р 3. Пример 1 повторяли с теми изменениями, что расплавляли 192 кг песка с 106 кг соды (молярное отношение SiO2/Na2O = 3,2) и обработку производили во вращающейся трубчатой печи при 710оС.
Рентгенографией было определено, что материал состоял в значительной степени из Na2Si3O7 с небольшими количествами SiO2.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СИЛИКАТА НАТРИЯ СО СЛОИСТОЙ СТРУКТУРОЙ, включающий термообработку мелкодисперсного аморфного силиката натрия в условиях подвижного слоя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности получения продукта формулы Na2Six O2x+1, где x = 2 - 3, и упрощения процесса, в качестве аморфного силиката натрия используют предварительно охлажденный и затем измельченный до размера частиц менее 2 мм расплав жидкого стекла, полученный сплавлением при 1200 - 1400oС смеси песка и соды при молярном отношении в смеси в пересчете на оксиды SiO2/Na2O = 2 - 3,5, термообработку проводят при механическом перемещении при 600 - 800oС в течение 30 - 120 мин и после термообработки измельчают до размера частиц менее 1 мм.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадию термообработки подают дополнительно 6,3 - 11 мас. % готового продукта от количества жидкого стекла.