Способ получения высокодисперсной смеси двуокиси кремния с окисью металла или металлоида

Патент 671196

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (»)671196 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 140 77 (21) 2451797/23-26 (51) М. Кл.з

С 01 В 33/12

С 01 G 1/02 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР. но деяам изобретений и открытий (23) Приоритет (531 УДК 661 ° 183 ° 7

154-185)

<541.451 (088.8) Опубликовано 2М 182. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 19. 01. 83

A.A. Чуйко, P.Â. Сушка, Ю.С. Тарасевич, Ю.И. Потоцкий, Н.В. Хабер, В.A. Тертых, В.М. Огенко, A. Б. Кондратенко, М.И. Хома, Б.В. Зубань и М.И. Стус (72) Авторы изобретения

Институт физической химии им. Л.В. Пнсаржевского

AH Украинской CCP и Калушское производственное объединение "Хлорвинил" (71) Заявители.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНОЙ СМЕСИ

ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ С ОКИСЬЮ МЕТАЛЛА

ИЛИ МЕТАЛЛОИДА

Изобретение относится к способам получения высокодисперсных смесей ок ислов, металлов или металлоидов, используемых в качестве тиксотропных за- густителей дисперсионных сред, наполнителей полимеров, сырья для получения специальных видов стекла и бума1и.

Известен способ получения окисных смесей, например двуокиси кремнии с окисью алюминия или двуокисью титана, и утем механического смешенйя предварительно приготовленных соответствующих окислов (1) .

Однако такие окисные смеси недоста-15 точно однородны по своему составу изза присутствия в смеси агломератов с>тделвных окислов.

Известен также способ получения смешанных окислов путем совместного сжигания хлоридов соответствующих компонентов в пламени воздушно-водородной горелки при более чем 1000 С (2).

Полученные таким путем смешанные .иолы неоднородны по химическому составу, поскольку при высокой температуре в пламени горелки наряду с формир званием отдельных окислов происхо" ли ч частичное взаимодействие последмнк с образованием сложных химическим компонентов. Такие смеси обычно имеют плохие эагущающие свойства.

Известен способ получения высокодисперсной смеси двуокиси кремния с окисью металла или металлоида из их хлоридов, используемой для эагущения жидкостей и паст, согласно которому зслориды составляющих элементов смеси подают в пламя отдельных воздушноводородных горЕлок, осуществляют гидролиэ их в зоне горения последних с последующей коагуляцией полученных частиц окислов и отделением их от газо» вой фазы (3).

Смеси ок ис лов, получ е нные и э в ес тным способом, недостаточно однородны вследствие невозможности получить каж, дый окисел в одинаковой высокодисперсной форме и обеспечить равномерное смешение этих окислов при коагуляции.

В результате этого известные окисние смеси обладают невысокой загущающей способностью.

Кроме того, известный способ сло жен в технологическом исполнении ввиду необходимости получения окислов в двух отдельно установленных горелках.

Целью данного изобретения является улучшение эагущающей способности вы< екодисперсной смеси двуокиси кремния

671196

1 О и 0,11 вес.В примесных окислов е Оз и TiO . Полученный окисный продуйт имеет удельную поверхность по

БЭТ 235 м /г, влажность 1,0В вес. Кинематическая вязкость ЗВ-ной водной суспензии данной окисной смеси составляет 4, 52 ост.

Пример 2. Аналогично примеру

1 осуществляют получение смеси двуокиси кремния с двуокисью титана, но при расходе исходных хлоридов кремния и титана по весу в отношении 10г1. Хлорид титана подают в конец зоны горения при 950 С при концентрации гидро ксильных ионов на поверхности обраэовавшнхся частиц двуокиси кремния

0,2 ммоль/г S10<. Последующую десорбцию полученного окисного продукта проводят при 600 С в течение 2 ч. Полученная смесь окислов содержит

89, 5 вес. В $102 и 10, 5 вес. В Т10 и имеет удельную поверхность по БЭТ

290 м /г, рН-4,05.

Использование предлагаемой кремне титановой окисной смеси в составе эма» левых шликеров улучшает свойства эмалевым покрытий, например, в отношении блеска, белизны, химической стойкости, и позволяет исключить добавку глины, как подвешивакщее средство шликеров, Формула изобретения

В результате проведенного процесса получают высокодисперсную смесь указанных окислов в количестве 43 Kl содержащую 92,99 вес.В SiO>, 6,9 вес,В 65 с окисью металла или металлоида и уп-. рощение процесса ее получения.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения высокодисперсной смеси двуокиси кремния с окисью металла нли металлоида из их хлоридов путем подачи последних в пла-

Йя воздушно-водородной горелки таким образом, что пары хлорида металла или металлоида подают в конец зоны горения тетрахлорида кремния, имеющего тем to пературу 950-1100 С, при концентрации, гидроксильных групп на поверхности образовавшихся частиц двуокиси кремния 0,1-0,2 ммоль/г Si, осуществляют гидролиз хлоридов в зоне горе- 15 ния, последующую коагуляцию полученных частиц окислов и отделение их от газовой фазы..

Предложенный способ обеспечивает повышенную загущающую способность по-2О лученной смеси окислов, о чем свиде-. тельствует,например, превышение кинемаiтической вязкости водной суспензии предложенной смеси 1-ЗВ-ной концент-. рации, составляющей величину порядка

1,55-4,52 ост, по сравнению с аналогичной известной смесью, примерно на

3-19В. Применение одной горелки вместо двух упрощает техническое и технологическое обслуживание процесса.

Пример 1. Пары четыреххлористого кремния S1C14 в количестве

59 кг/ч с помощью транспортирующего воздуха с расходом 30 м5/ч подают в горелку, в которой смешивают их с воздушноводородной смесью, подаваемой изз расчета расхода воздуха 80 м /ч и водорода 36 м /ч. При сжигании 81С14 в пламени воздушно-водородной горелки осуществляют высокотемпературный гид-, ролиз хлорида кремния с образованием 40 окисных частиц кремния..Одновременно в процессе сжигания

8iS14 в конец зоны горения последнего, имеющего температуру 1000 С, при 4$ концентрации гидроксильных ионов на поверхности образовав нхся частиц двуокиси кремния примерно 0,1 ммоль/r

S1Oz, определяемой по изменению интег« рального поглощения в области 3300- д

3800- см спектра, .подают пары хлорида алкминия с. расходов 2,7 кг/ч и осуществляют гидролиэ последних указанным гидратным покровом частиц двуокиси кремния. !Ь

Образованную смесь из двуокиси кремния и окиси алюминия подают в коагулятор,отделяют ее от газового пото ка в циклонах и направляют на десорб" цию при 680 С в течение 2 ч. 60

Данное изобретение достаточно экономично, так как позволяет получить достаточно однородные высокодисперсные смеси окислов при значительном по сравнению с известнык решением технологическОм упрощении процесса их получения.

Предлагаемые высокодисперсные окисные смеси на основе двуокиси кремния могут применяться в качестве активных адсорбентов электроиэоляционных бумаг, в качестве сырья при варке металлов специального назначения, Способ получения высокодисперсной смеси двуокиси кремния с окисью металла или металлоида иэ их хлоридов, включающий подачу последних в пламя воздушно-водородной горелки, гидролиэ их в зоне горения, последующую коагуляцию полученных частиц окислов и отделение их от газовой фазы, о т л ич а ю щ и-й с я тем, что, с целью улучшения эагущающей способности целевого продукта и упрощения процесса, пары хлорида металла или металлоида подают в конец зоны горения тетрахлорида кремния, имеющего температуру

950-1100 С,при концентрации гидроксильных групп на поверхности образовавшихся частиц двуокиси кремния 0,1-, 6,2 ммоль/1 .

671196

Кор у к Т р д . феи" к

Техред А.Бабннед редактор П. 1орькова

Заказ 11179/6

Тираж 509

ВНИИПИ Государственного коиитета ССС1 па делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, р-.энская наб., д. 4/э

Филиал ИПИ Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ипи .патент эяк. Я, с 4 3

Источники ииФормации, принятые во внимание Ьри экспертизе

1. CBR, патент, кл. 252-28

В 2965568ф 20.12.60.

2. CO%, патент, кл. 252-313, l9 2951044, 30.08.60.

3. ФРГ, патент, кл, 12 5/01, N 1066552, 24.03 ° 60.