Способ получения метасиликата натрия с низким содержанием воды Советский патент 1984 года по МПК C01B33/32 

аэ I

Jiiiir Изобретение относится к HeopraHTJ ческой химии, к области получения соеринений метасиликата натрия, при меняемого в качестве основного компонента в моющих средствах, при обезжировании деталей и отбелке тканей. . Известен способ получения гидрометасиликатов натрия с 8,6 и 5 моле кулами воды, при котором вьщеление гилрометасиликатов натрия осущест вляют из смеси раствора едкого натр с концентрацией 400-420, 300-340 и 280-300 г/л и девятиводного метасиликата натрия при и 15-20°С 1. Недостатками данного способа являются большая сложность процесса, связанная с наличием следующих операций (которые отсутствуют в предла гаемом) : необходимость приготовлени высококонцентрированного раствора (440 г/л); необходимость центрифуги рования и выпарки полученного фильт рата, которые связаны со сложностью аппаратурного оформления и большими энергетическими расходами; необходи ,мость корректирования полученного раствора; большой расход NaOH (450 г/л). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения силиката щелочных металлов с низким содержанием воды, который предусматривает сушку с распылением раствора щелочного силиката, к кото рому добавлена алюминиевая соль алифатической монокарбоновой кислот В результате получают щелочной силикат с низким содержанием воды 16-20% 2. Недостатками прототипа являются сложность процесса, связанная с необходимостью приготовления 50%-ного раствора щелочного силиката с дальнейшим нагреванием до 80-100 С; пульверизация горячего раствора, что приводит к распылению, а это нежелательно с точки зрения техники безопасности; сложность технологического процесса, связанная с наличием операций дробления, просеиваНИН и др.; высокая температура процесса (380-400 С) сложность аппара турного оформления (сушилка, пульве ризаторы, насосы для подготовки горячего 50%-ного щелочного раствор под давлением 90-120 бар, дробилки и др.); необходимость введения доба вок (соль алюминия, пентаборат натри фосфат) для снижения процента воды, которые соответственно понижают чис тоту получаемого продукта. Цель изобретения - упрощение про цесса и повышение качества целевого продукта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения метасиликата натрия с низким содержанием воды путем обезвоживания силиката натрия при повышенной температуре в качестве силиката натрия используют девятиводный метасиликат натрия, а обезвоживание проводят путем смешивания девятиводного метасиликата натрия с едким натром в твердом виде до массового соотношения NatSiOj9H2O и NaOH(9-15):1 нагревания смеси в закрытом реакторе, при 240-280°С 4-5 ч и фильтрации. Данным способам получают одноводной метасиликат натрия, представляющий собой кристаллы с двупреломлеиием серого цвета 1-го порядка: ,527; ,5l7; уд.вес 2,038 г/см . На термограмме имеется эндотермический эффект при t . Пример 1. К45г твердого девятиводного метасиликата натрия ЫагЗЮзЭНгО добавляют 5 г твердого едкого натрия и обрабатывают в бомбе при t в течение 4 ч. После чего охлаждают. В результате после фильтрации получают 25 г кристаллического осадка - одноводного, однофазного метасиликата натрия Naj ЗЮз IHj О, который имеет химический состав, %: NajО 43,4; SiOg42,0 и 25 г фильтрата, из которого после 3- минутного перемешивания можно получить 5-водный метасиликат натрия NaSiOj . Пример 2. К45г твердого девятиводного метасиликата натрия добавляют 4 г твердого NaOH и обрабатывают в бомбе при t в течение 3,5 ч. После чего охлаждают и в результате после фильтрации получают 24 г кристаллического однофазного осадка - одноводного метасиликата натрия NagSiOjIHjO, который имеет химический состав,%: 42,3; SiOj 41,2 и 24 г фильтрата, из которого после 3-минутного перемешивания можно получить 5-водный метасиликат натрия. Пример 3. К45г твердого девятиводного метасиликата натрия добавляют 3 г NaOH и обрабатывают в бомбе при t и выдерживают в течение 3 ч. После чего охлаждают. В результате после фильтрации получают 23 г кристаллического однофазного осадка Na SiO IHj. О, который имеет химический состав, % 43,2; SiOj42,l и 25 г фильтрата, из которого после 3-минутного перемешивания получают Na SiO . Содержание воды в полученном целевом продукте 18-20% Предлагаемые значения позволяют упростить процесс получения NajSiO lH O при заниженных температурах и улучшить качество целевого продукта. Выход за интервальные значения температуры нецелесообразен, так как ее понижение ниже при310962144

водит к нежелательной кристаллиза- Применение же исходных компоненции NajSiO IHgO, что повышает еготов в твердом виде значительно

влажность.. Повышение же температуры упрощает процесс. ( не экономично, так как приводит к излишним энергетическим затЬ)а- Данный способ получения метасилитам. Проведение процесса в течение ката натрия с содержанием воды 18-20%

4-5 ч обеспечива - достижение целидает положительный эффект, а именно:

по качеству продукта, ниже 4 ч -простота исполнения, заключающаяся

приводит к повышению влажности про-всего лишь в двух операциях - взведукта, время более 5 ч удлиняет про-шивании сухих продуктов и фильтрацесс, а это приводит к лишним энерге-10ции; снижение температуры до 240тическим расходам..280°С и улучшение качества- целевого

Снижение весового соотношенияпродукта - улучшается его раствориNa5iOj- 9Hj,O , NaOH также ухудшает мость в воде, хорошо выраженные

качество продукта, а повышение ус-равномерные кристаллы и увеличивается

ложняет сам процесс и в конечном чистота, что обеспечивает его

счете не обеспечивает получениедальнейшее применение для варки стецелевого продукта.кол особого назначения и т. д.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАСИЛИКАТА НАТРИЯ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ВОДЫ путем обезвоживания силиката натрия при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве силиката натрия используюь девятиводный метасГиликат натрия, а обезвоживание проводят путем смешивания девятиводного метасиликата натрия с едким натром в твердом виде до массового соотношения НагбЮзЭН О и NaOH