СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО СТЕКЛА Российский патент 1995 года по МПК C01B33/32 

Изобретение относится к способам получения жидкого стекла, используемого в производстве огнестойких и теплоизоляционных материалов, в химической и металлургической промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения жидкого стекла путем взаимодействия пыли-уноса, образующейся в производстве сплавов кремния или ферросилиция с водным раствором гидроксидов щелочных металлов при повышенных температуре и давлении с последующей фильтрацией полученного раствора. Способ предусматривает обработку пыли-уноса 6-15%-ным водным раствором щелочного металла. При 120-190^оС и давлении 2,9-18,6 бар в автоклаве. Массовое соотношение раствора щелочного металла к пылеуносу от 2:1 до 5:1. После фильтрования остаток на фильтре промывают разбавленным раствором щелочного металла и полученный разбавленный водный раствор вместе с раствором щелочного металла повторно используется для взаимодействия с пылеуносом.

Недостатками данного способа являются узкий интервал модуля, невысокое качество полученного продукта при наличии нерастворившихся частиц в виде осадка.

Задача изобретения получение жидкого стекла с широким интервалом модуля, улучшение качества жидкого стекла за счет уменьшения количества нерастворившихся частиц в виде осадка до 0,5-7 мас. и сокращение технологических операций за счет отсутствия необходимости фильтрования полученного продукта.

Задача решается тем, что в качестве кремнеземсодержащего материала используют кварцевый песок предварительно измельченный до удельной поверхности 7000-49000 см²/г, щелочь используют концентрацией 12-47 мас. Реакцию проводят при 115-250^оС и давлении 2,5-80 ати в автоклаве.

Отвешенные сырьевые компоненты перемешивают в емкости, снабженной мешалкой, до получения однородной водощелочной суспензии и оттуда шихту подают в автоклав при помощи насоса. Получают продукт с модулем 1-4,2 и плотностью 1,2-1,55 г/см³.

П р и м е р. В емкость, снабженную пропеллерной мешалкой, заливают 660 г 25% -ного водного раствора гидроксида натрия. В раствор загружают 312 г кварцевого песка Кичигинского месторождения, измельченного до удельной поверхности 9560 см²/г, и непрерывно перемешивают до получения однородной суспензии. Полученную шихту загружают в автоклав и автоклавируют при 165^оС и давлении 12 атм 4 ч. При получают жидкое стекло с модулем 2,5 и плотностью 1,45 г/см³. Количество осадка составляет 3% от массы загружаемого материала. Примеры выполнения предлагаемого способа приведены в таблице.

Использование параметров выше граничных нецелесообразно из-за сложности технологического оборудования и высоких затрат энергии.

Из таблицы следует, что оптимальными параметрами предлагаемого способа являются: тонкость помола кварцевого песка 7000-49000 см²/г, концентрация щелочи 12-47 мас. модуль жидкого стекла 1-4,2, температура 115-250^оС, давление 2,5-80 атм, время реакции 1-12 ч.

Предлагаемый способ позволит получить жидкое стекло с широким интервалом модуля, улучшить качество полученного продукта.

Использование: в производстве строительных, огнестойких и теплоизоляционных материалов, в химической и металлургической промышленности. Сущность изобреиения: жидкое стекло получают путем взаимодействия кварцевого песка, предварительно измельченного до удельной поверхности 7000-49000 см²/г с гидроксидом щелочного металла, взятого с концентрацией 12 47 мас. при 115 250 °С и давлении 2,5 80 ати. Получают продукт с модулем 1 4,2 и плотностью 1,2-1,55 г/см³. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО СТЕКЛА, включающий взаимодействие кремнеземсодержащего материала с раствором гидроксида щелочного металла в автоклаве при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что в качестве кремнеземсодержащего материала используют кварцевый песок, предварительно измельченный до удельной поверхности 7000 49000 см²/г, раствор гидроксида щелочного металла используют концентрацией 12 44 мас. процесс ведут в течение 1 12 ч при 115 250^oС, давлении 2,5 80 ати и Ж Т 1,54 5 1. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что до стадии автоклавирования реагенты перемешивают в емкости, снабженной мешалкой, до получения однородной водощелочной суспензии.