Способ получения двуокиси кремния

Способ получения двуокиси кремния

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВ ИИЛЬСТВУ

Сеюз Советских

Соцмаамстмческмх

Республмк () 867943 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (53)М. Кл З (22) Заявлено 280977 (21) 2532624/23-26 с присоединением заявки)1о— (23) ПриоритетГосударствеииый комитет

СССР яо ямам изобретеиий и отирнтий с 25 в 1/00

С 01 В ЗЗ/12 (публиковаио 3009.81. Бюллетень Н9 36

Дата опубликования описания 300981 (53) УДК 661. 183. 7 (088. 8) (12) Авторы изобретения

И.С.Иовсесян и И.Е.Манукян

Институт общей и неорганической химии AH йрмяисхой, С (Ъ (11) Заявитель (54) спосОБ полУчения двУокиси креиния

Изобретение относится к технологии получения чистой двухокиси кремния, широко применяемой прн производстве стекла для различных областей промышленности, в частности оптических кварцевых стекол.

Известен способ получения двуокиси кремния из силикатных растворов щелочных металлов путем карбонизации девятиводного метасиликата натрия с последующей промывкой осадка слабой азотной кислотой (1).

Однако такой способ длителен, сложен и требует больших энергетических и материальных затрат.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения двуокиси кремния электролиэом водного раствора силиката натрия в двухкамерном злектролизере с силикатным модулем не . ниже 2-х при значении рн в анодном пространстве не ниже 9-ти и плотное; ти тока 0,6-0,05 A/ñê, t = 20-60 C.

2 о с последующей обработкой двуоКиси кремния 3%-ым раствором соляной кислоты и промывкой бидистиллированной водой (2). 30

Недостатками этого способа является невозможность достижения непрерывного осаждения двуокиси кремния, длительность процЕсса за счет заполнения и выгрузки электролизера свежеприготовленных.растворов, большие энергетические и материальные затраты.

1(ель изобретения - обеспечение непрерывности процесса получения двуокиси кремния и упрощение его за счет сокращения числа операций.

Поставленная цель достигается путем электролиза водного раствора силнката натрия в трехкамерном электролизере,. снабженном диафрагмами иэ катионообМенного материала и капроновой ткани при подаче в междиафрагменное пространство высококремнеземистого материала - кварцевого песка, перлита, вспученного перлита в процессе электролиза на аноде постепенно осаждается двуокисть кремния

Предлагаемый способ прост в исполнении и обеспечивает по сравнению с известным непрерывность процесса осаждения двуокоси кремния и сокращает процесс приготовления жидкого стекла и заполнения электролнэера.

86794

Формула изобретения

Составитель Т.Барабаш

Редактор М.Лысогорова Техред A.Áàáèíåè Корректор У. Пономаренко, Заказ 8242/31 ТиРаж 707 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4

П р н м е р 1. Трехкамерный электролизер, снабженный диафрагмами из катионообменного материала и капроновой ткани с расстоянием между диафрагмами 20-25 мм, заполняют раствором силиката натрия с модулем

Si0g/Na2O = 2,4. B силикатный раствор опускают платиновые электроды.

В междиафрагменное пространство помещают заранее приготовленный брикет из кварцевого песка, вес.% (90 песок + 10 ажвкое стекло). После включения злектролиэера при плотности тока 0,3 А/см, напряжении 20 В на аноде осаждается S10, одновременно иэ брикета кварцевого песка путем его разложения -в электролит переходит S10 a виде ионов S10> . Через

30-40 мин на аноде наращивается двуокись кремния слоем до 5-8 мм.

Затем анод удаляют, продувают горячим воздухом с температурой рав- 20 ной 60-70 C u SiOg быстро ссыпают в сосуд с 5%-ым раствором соляной кислоты и промывают бидистиллятом до исчезновения С8-иона. Готовый продукт с содержанием влаги 30-35% 25 высушивают. В результате получается чистая двуокись кремния, пригодная для варки стекла особого назначения.

Пример 2. Условия проведения ЗО процесса как в примере 1, но в междиафрагменное пространство вводят кварцевый песок в сыпучем состоянии.

После включения электролиза происходит процесс разложения кварцевого песка и перехода SiO в растворе в виде SiO ионов, которые, направля2 ясь к айоду, осаждаются на его поверхности; В результате чистая двуокись кремния.

Пример 3. Условия проведения 40 как в примере 1, но электролизер заменяют раствором метасиликата натрия с модулем S10y /Na О =1 и вводят в междиафрагменное пространство электроливера ереванит, перлит, кварцевый песок, вспученный перлит, измельченный нефелиновый сиенит по отдельности. После включения электролизера происходит разложение введенных материалов, при напряжении 20 В раствоР метасиликата натрия обогащается SiO ионами. Через 40-50 мин соотношение

SiO /Ma 0 равняется двум и начинается наращивание на аноде Si+ .Затем анод удаляют, продувают горячим воздухом с температурой, равной 60-70 С и S10@ быстро ссыпают в сосуд с 5%-м раствором соляной кислоты и промывают бидистиллятом до исчезновения С8иона. Готовый продукт высушивают. В результате получается чистая двуокись кремния.

Применение предлагаемого способа экономично,так как благодаря его упрощению и меньшей длительности, требует меньших энергетических и материальных затрат.

Способ получения двуокиси кремния путем электролиза водного раствора силиката натрия в электролиэере с диафрагмой, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности процесса и упрощения его за счет сокращения числа операций, электро= лиз проводят в трехкамерном электролизере, снабженном диафрагмами из катронообменного материала.и капроновой ткани при подаче в междиафраг менное пространство высококремнеземистого материала — кварцевого . песка, перлита, вспученного перлита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 381603, кл. С 01 В 33/12, 22.05.73.

2. Авторское свидетельство СССР

9 133057 кл. С 01 В 33/12, 02.05.59 (прототип) .