СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОЙ ДВУОКИСИКРЕМНИЯ Советский патент 1966 года по МПК C03C3/04 

Изобретение относится к способам легирования синтетической двуокиси кремния, используемой для изготовления стекла, присадками в виде окислов металлов. Предложенный способ позволяет равномерно распределять заданное количество присадки, для чего S02 замачивают в приготовленном по расчету водном растворе соли вводимого металла, выдерживают в нем в течение 12-16 час при постоянном перемешивании, затем отжимают и высушивают. Количество соли вводимого металла, необходимое для получения заданного процента присадки, рассчитывают по формуле: я,, а. .Л . а М„ ЯЛ100-5) где Я„-количество соли вводимого металла, кг; а-процентное содержание в ней основного вещества (по паспорту или анализу); М -молекулярный вес соли; М - молекулярный вес вводимого окисла металла; а - заданный процент присадки вводимого окисла металла; Н - вес набухшей двуокиси кремния, в которую вводится присадка, кг; Р - процентное содержание в ней обезвоженной двуокиси кремния, определяемое обезвоживанием 100 г сырой исходной двуокиси кремния; v - количество воды в литрах, используемое для приготовления раствора, соответствующее межмицеллярному объему геля, л. Сырую отмытую до нейтральной реакции двуокись кремния в количестве Я кг замачивают вил приготовлеиного раствора и выдерживают в нем в течение 12-16 час при постоянном перемещивании. За это время в результате диффззии выравнивается концентрация иоиов вводимого металла в растворе и в межмицеллярном пространстве набухшей двуокиси кремния. Затем двзокись кремния отломают от раствора на вакуум-фильтре и без промывки высушивают и обезвоживают при температуре, достаточной для обезвоживания двуокиси кремния, но при которой соль вводимого металла или окисел не являются летучими. Пример. Двуокись кремния, полученную гидролизом четырехфтористого кремния, отмытую водой и отжатую на вакуум-фильтре, в количествах 1,5 кг (6,6Vo SiO, 93,4о/о воды); 5,0 кг (14,90/0 SiOo, 85,lo/ воды), 9,5 кг (6,8о/о SiOo, 93,20/0 воды) и 10 кг (7,2о/о SiO., 92,8о/о воды) требовалось легировать в первом случае 0,5о/о Na2O, во втором - 0,4я/о СаО, в третьем - 0,1 /о WO- и в четвертом-l,OVo Ti02. Для этого вышеуказанные количества сырой двуокпси кремния были замочены: в первом случае в 1,5 л раствора, содержащего 1,8 г НсьСОз (х. ч.), во втором - в 5 л раствора, содержащего 12,5 г Са (NO;j)2 (х. ч.), в третьем - в 10 л раствора, содержащего 1,6 г {NH)4W5Oi7-2,51-120, и в четвертом 10 л раствора, содержащего 37,5 г (NH4)2TiFo, содержащего, согласно анализу, 95,56о/о основного вещества.

Полученные суспензии перемешивали в течение 12-16 час, затем образцы двуокиси кремния отжимали на вакуум-фильтре от раствора, высушивали и обезвоживали в нервом и втором случаях при 500°С, в третьем - при 300°С и в четвертом - при 600°С.

В первом случае было получено 0,9 кг обезвоженной двуокиси кремния, во втором- 0,75, в третьем - 0,65 и в четвертом - 0,7 кг, содержащих (по анализу) соответственно 0,50/0 NaaO, 0,38о/о СаО, 0,1 Ю/о WOs и 1,05о/о TiOa.

Предмет изобретения

1. Способ легирования синтетической двуокиси кремния, используемой для изготовления стекла, присадками в виде окислов металлов, отличающийся тем, что, с целью равномерного распределения заданного количества присадки, двуокись кремния замачивают в приготовленном по расчету водном растворе соли вводимого металла и выдерживают в

нем 12-16 час при постоянном перемешивании, после чего отжимают и высушивают.

2. Способ по п. I, отличающийся тем, что количество соли вводимого металла, необходимое для получения заданного процента присадки, вычисляют по формуле:

Я.,.--1. °°- +ll

а MO / ЛЮО-Й J

где Я,(-количество соли вводимого металла,

кг;

а-процентное содержание в ней основного вещества (по паспорту или по анализу);

Л1 -молекулярный вес соли; MO-молекулярный вес вводимого окисла металла;

а - заданный процент присадки вводимого окисла металла; Ну-вес набухшей двуокиси кремния, в

которую вводится присадка, кг; Р-процентное содержание в ней обезвоженной двуокиси кремния, определяемое обезвоживанием 100 г сырой исходной двуокиси кремния; V-количество воды, используемое для приготовления раствора, соответствующее межмицеллярному объему геля, л.