Способ получения диоксида кремния

Способ получения диоксида кремния

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в стекольной и керамической промышленности, а также при получении силикатных материалов. Сущность изобретения: природную горную породу, в частности пемзу или обсидиан, обрабатывают раствором щелочи при 95-180°С и концентрации Na20 50-100 г/л при соотношении Ж:Т 1,5:5,0 в течение 1 -4 ч с последующим отделением твердого осадка от жидкой фазы. Полученную жидкую фазу подвергают очистке путем магнитной обработки при напряженности электромагнитного поля 500-1000 кА/ м с последующим добавлением на полученную массу смеси оксида кальция и сульфата алюминия при их соотношении 1:(0,5-1.0) в количестве 0,2- 0,6 г/л при кипячении в течение 20-40 мин с последующей фильтрацией. Далее жидкую фазу подвергают карбонизации, фильтруют, промывают и очищают от примесей, сушат. 3 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 33/12

ОЕ ПАТЕНТНОЕ

CP (72) В, кян, B.È, у (56) 1 № 131

2 соб ного и про с. 32

¹1 (54)

KPE

В.Баграмян. А.А.Саркисян, С.С.ПапиС,Мелконян, В.В.Наседкин, А.М.Гараев, кашов, В,Д.Шевчук и И.Г.Зеленский

Авторское свидетельство СССР

1159, С 01 В 33/12, 1977, Мелконян Г.С. Гидротермальный спориготовления комплексного стекольырья каназит на основе горных пород уктов их переработки. Айастан, 1977, Авторское свидетельство СССР

2443, С 01 B 33/12, 1989.

ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА

НИЯ

Изобретение относится к способам получения диоксида кремния, используемого в стеко ьной и керамической промышленности, а также для получения силикатных ма териа лов, Известен способ получения диоксида крем ия из жидкого стекла, включающий его о аждение из раствора жидкого стекла карбонизацией, фильтрацию, промывку и распь питеааиую сушку (1).

Недостатками известного способа являются низкий выход конечного продукта и низкая чистота целевого продукта.

Известен способ получения диоксида кремния из природного сырья, включающий гидро гермальную переработку перлита, ота

„„5U„„1791382 А1 шении Ж.Т вЂ” 1,5.5,0 в течение 1 — 4 ч с последующим отделением твердого осадка от жидкой фазы. Полученную жидкую фазу подвергают очистке путем магнитной обработки при напряженности электромагнитного поля 500 — 1000 кА/ м с последующим добавлением на полученную массу смеси оксида кальция и сульфата алюминия при их соотношении 1:(0.5 — 1,0) в количестве 0,20,6 г/л при кипячении в течение 20 — 40 мин с последующей фильтрацией, Далее жидкую фазу подвергают карбонизации, фильтруют, промывают и очищак т от примесей, сушат, 3 табл. деление осадка и его переработку минеральной кислотой (2).

Недостатками известного способа являются низкий выход конечного продукта, наличие большого количества примесей в нем и низкое содержание SiOz в целевом продукте.

Из описанных в научно-технической информации объектов наиболее близким к заявленному является способ получения диоксида кремния из жидкого стекла, включающий карбонизацию раствора жидкого стекла, фильтрацию. смешение осадка c суспендирующей добавкой. перемешивание, ионнообменную очистку суспензии от ще1791382

Таблица 1 ко

ИагО

СаО п.п.п.

4,6

0.7

2,9

1,4

6,0

6,8 лочной примеси на катионите и распылительную сушку (3).

Недостатками известного способа являются наличие примесей тяжелых металлов, в частности железа в конечном 5 продукте, использование дорогостоящих катионитов для удаления катионов Na.

Целью предлагаемого способа является повышение степени чистоты целевого продукта, исключение использования дефицит- 10 ных добавок — катионитов и расширение сырьевой базы.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения диоксида кремния, включающий карбонизацию раствора 15 жидкого стекла, фильтрацию, очистку от примесей и сушку, в качестве исходного кремнеземсодержащего сырья используют природную горную породу, например пемзу или обсидиан, которую предварительно об- 20 рабатывают раствором щелочи при температурах 95 — 180 С и концентрации Na20—

50 — 150 г/л при соотношении Ж:Т = 1,5 — 5,0 в течение 1 — 4 часа с последующим отделением твердого остатка от жидкой фазы, 25 полученную жидкую фазу подвергают очистке путем-магнитной обработки при напряженности электромагнитного поля

500 — 1000 кА/м с последующим добавлением на полученную массу смеси оксида 30 кальция и сульфата алюминия при их массовом соотношении 1:(0,5 — 1) в количестве 0,2 — 0,6 г/л при кипячении в течении

20 — 40 мин с последующей фильтрацией, а карбонизации подвергают (полученную) по- 35 следнюю жидкую фазу.

Пример. Берут измельченную пемзу или обсидиан, обрабатывают раствором щелочи при концентрации йагΠ— 100 г/л, Ж:Т = 3 и температуре 140 С в течение 2 40 часов, затем охлаждают в автоклаве ниже

100 С для снижения давления в автоклаве ниже атмосферного, фильтруют и жидкую фазу отделяют, очищают от примесей, Для этого жидкую фазу подвергают магнитной 45 обработке при напряженности магнитного поля 750 кА/м, добавляют смесь оксида кальция и сульфата алюминия в количестве

0,4 г/л, кипятят в течение 30 минут и фильтруют. Далее жидкую фазу подвергают карбонизации при температуре 80 — 95 С, фильтруют, осадок промывают и сушат. В полученном осадке содержание FezOz

0,0007 /,, Химический состав пемз и обсидианов приведены в табл,1.

Конкретные примеры предложенного способа и контрольные примеры по обоснованию заявленных пределов технологических параметров приведены в табл,2, ПреимущеСтва предложенного способа по сравнению с известным приведены в табл,3.

Формула изобретения

Способ получения диоксида кремния, включающий карбонизацию раствора кремнеземсодержащего компонента. фильтрацию, промывку. очистку от примесей и сушку, отличающийся тем. что. с целью повышения степени чистоты целевого продукта, исключения использования дефицитных добавок-катионитов и расширения сырьевой базы, в качестве кремнеземсодержащего сырья используют природную горную породу — пемзу или обсидиан. которую предварительно обрабатывают раствором щелочи при 95 — 180 С и концентрации NazO

50 — 150 г/л при соотношении Ж:Т =- 1,5:5,0 в течение 1 — 4 ч с последующим отделением твердого осадка от жидкой фазы. полученную жидкую фазу подвергают очистке путем магнитной обработки при напряженности электромагнитного поля 500 — 1000 кА/м с последующим добавлением в полученную массу смеси оксида кальция и сульфата алюминия при их соотношении 1:0.5:1.0 в количестве 0,2 — 0,6 г/л при кипячении в течение

20 — 40 мин с последующей фильтрацией. а карбонизации подвергают полученную жидкую фазу.

1791382

ID о о

O «" о

ООСО

„> о о л O С") O

-OOO 1 СЧ.0

z с; о

8) СО «Ч

ID о о< о„

I»

X о о со од о < ь

N «O N л

«Ч оо

О

О { О >

O ОС3

„ь, „аю „

Cg

{а о о о с о о о

СЧ О О С) СО С ) о

iD .о

O С о

l о

z о

О О и) О о ь о о«{ о

O о са о

О ID Ы «{ n ь

{ о

ID ОЛ

I= O ri

ОO O

ОK "{ « { ь О о «{о<

О о. «{ о С 0 ооюо - ID{ о с

IX с о с

)5

Ф с

Ф

{S ч

CU о о

1(.

Р а

=у . < 2

И С,)

O zS CQ оЕ

{4 {а )5 а.о щ Y ч о и ) 5 и

2 о о

П) !

М с », N {Ф

Y о

QI т

l о с о

z х

Q) !

CU

М

Iо

{а

{{{ а.

{o о {{ а "

CQ

Е т с а о с ..

3 ч о а.

Y ч о а.

CQ O

5 С ч о

S о

{а о

СЧ

{-I о

l о

{ 4 {

CQ Ф а.

Ф с т! — Е М!CV С ) Ф () С5

5 о с ч о

5 =О а от

{{{ Ф а {- u X CL

X c у QI а. О д

Ш . с о ) ID -: —:= { = о

l о

{

X

С0

Б о

«Х

v Е

Ф W с<

0) Y

S т

Ф Ф т а z

С Ф

Еэ

„о

Ф О а. о сС! С3

СЪ .o а {„

C Y

Ф

У и ч о Ф с и

{ о

Й" о

CQ O

{V S

S с о {

17913 82 O сй O а а» о о сч O о в со м о о сч O o In со м

% о о . О о

O Ф O

O - С.,CV сч О О In OO м о о о о сч О о о со м о О O> р О (Ъ (О о о

cv O О О СО м

Ф - л о

О м о

Я о

ОO O сч oLnсбм о о сч O o In со с > о д

О

O о м о о

nl Î o ln o0 ì

Я OLn о м о

Ф д <О с о

О о о о

С1

o р о м

z In

Ъ о

СЧ а

Е

Ф т а с

У

IL

Е с

- f0

>Я

Ф см с

L0

Ф

z

Ф

3( с о

С о

0.

С"

Ф

У Б а

Q) т

Е

0 m с а

o m с х

m х

I0

Ю

CL m 0 IO

0 > а OI щ с

Z „т

o >

Фс

3 а

0 с

e4 O o ln co Ini о о

I сч оlnсо

OO Оа1 о о

О Ою СП М

O o ln Ln p) о

СО

m в

О 0 х с О х д. аЕ

zamN mr mm

moZ а

Фа о 0 = с Ф с

Еmzt»ЕФSУ

СЧ СЧМ&и ==

C о

c v

0

Х

Ф

Ф K т а

c c

0 m с

0 Ф с I»

0

0

Iv

Z Ф

m Е о

0 . 0 - <

Y X !

Ф с

m ссч

Ф т

0 С

Z cv - <

0 хОО

Е (0

z о

0 с

СЧ

-Г 0

Ф (/)

m Ф

SmO

Z0В mm

e»s v ао Ф

r с(S

) M

m о

S

Y э л

S

S и

l

0 У а <ц

C У

1791382

Таблица 3

Содержание SiOz в иСходном сырье, %

Показатели

Примечание

Примеры

К вЂ” во Si02 в целевом пр., %

К-во FezOa в целевом прод., %

0,17

6,32

1. Прототип

2, Контроль ные пр меры, 1

0,0005—

0,0008

70-74

Низкий выход кон.пр.

>98

0,0030

0,0008

0,0050

0,0008

0,0015

0,0005

0,0090

0,0055

0,0120

0,0008

0,0008

0,0007

0,0005

0,0008

0,0007

0,0005

74

74

>98

РедаКтор

Заказ 130 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственнс-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2 ,3

5

6, 7

9

11 ,12

13

14

16

3. Примеры префложенног3 СООСО ба ,1 ,2 3

4 ,5 6

Лишний расход щелочи

Низкий выход

Лишн, расход эл. энерг.

Низкий выход

Лишн. расход эл. энергии

Недостаточная очистка

Лишн, расход эл. энергии

Недост. очистка

Лишн, расход осадител.

Недостаточная очистка

Лишний расход эл. энергии

Недост. очистка

Недост. очистка

НедостатЬчная оч, Лишн. затрата времени

Составитель А, Саркисян

Техред М.Моргентал Корректор Л. Ливринц