Способ получения высокодисперсной двуокиси кремния Советский патент 1984 года по МПК C01B33/193 

(П

со со

сЬ

05 1 Изобретение относится кспособам получения высокодисперсной двуокиси кремния и может найти применение в химической промышленности. Известен способ получения высокодисперсной двуокиси кремния, по кото рому двуокись кремния осаяэдают из раствора жидкого стекла-силиката нат рия с плотностью 1,06-15065 кг/л углекислотой по реакции Na20 tiSi02+C02 fnH20- T)Si02mH20+ +NagC03 Карбонизацию ведут газом известково обжигательных печей, содержащим 28-35% С02. Процесс проводят при интенсивном перемешиваний и температуре 82-84°С в течение 4ч. Осадок двуокиси кремния отделяют и.промывают на автоматических фильтр прессах под давлением 4-5 атм в тече ние 3-4 ч. Нейтрализуют и разлагают карбонат натрия, загрязняющий целевой продукт, соляной или серной кис лотой, фильтруют и промывают осадок на фильтр-прессах под давлением, отмывая от примесей солей хлорида или сульфата натрия. Сушат высокодисперсную суспензию двуокиси кремния, разбавленную водой с тe fflepaтypoй 60°С, после фильтраций и промывок до содержания Si02 7% в распыленном состоянии в дисковой распылительной сушилке. Получаемая белая сажа (БС-280) по физико-химическим свойствам представляет собой тонкодисперсную двуокись кремния с удельной поверхностью 280-300 . Содержание SiO около 87%; SOg не более 0,4%; и не более 0,6%; Na2COj не более 2jO%; влаги при 105°С 6,0%; потери при прокаливании при 1000 С . 6,5%; насыпной вес 100-90 г/л; рН ( суспензии) 6,5-8,0. Выход Готового продукта 73% по отношению к исходному сырью-сипикату натрия. В процессе репульпаций и отмывки осадка от карбоната, сульфата или хлорида натрия теряется 8% целевого продукта. Однако известньм способ характеризуется качеством целевого продукта по примесям, сложностью процесса и низкой его производительностью, а также низким выходом целевого щ)одук та.. Цель изобретения повышение качества целевого продукта при одно0временном увеличении его выхода и интенсификатщи процесса. Для .этого полученную при карбо - iзации cycneiiSHto перед paздeлeниe вводят снизу в вертикальную колонну в прямотоке с сильиокислым катионттом, -например КУ-2, при соотнотяении 2-4:1 по весу. Контактирование их в прямотоке ведут до рН среды 4,55,0, отделяют выделяющийся углекислый газ и возвращают его на стадию карбонизации, а катионит регенерируют известными способами. Целесообразно вводить снизу в вертикальную колонну воздух. Раствор силиката натрия -плотностью 1,060-1,065 кг/л подают в карбонизатор. Карбонизацию ведут смесью газа после известковообжигательных печей, содержащего 28-35% СО, и газа после очистки суспензии двуокиси кремния, содержащего 60-100% €62, при 82-84 С. Повьш1ение концентрации СО в газе, подаваемом на карбонизацию, позволяет ускорить процесс карбонизации. Образующуюся в карбонаторе суспензию подают в резервуар, откуда она поступает в нижнюю часть вертикальной колонны, куда вводят также сильно-кислый катионит, например КУ-2, при соотношении 1:2-4 . к весу суспензии, поступающей в колонну. Катионит КУ-2 представляет собой продукт сульфирования сополимера стирола и дивинилбензола. Продукт очищается также от других примесей (Fe, Af и др.). Выделяющийся углекисльй газ создает в вертикальной колонне аэролифт, транспортирующий смесь суспензии двуокиси кремния с гранулами катионита в верхнюю часть колонны, снабженную газоотделителем, где отделяют высококонцентрированный углекислый газ с Содержанием СО 60-100%. Отделенный газ подают на Стадию карбонизации исходного раствора силиката натрия, где смешивают его с газом известково обжигательных печей. Одновременно с вводом суспензии и катионита в колонну, в нижнюю ее часть можно вводить воздух, что способствует регулированию времени контактирования суспензии и катионита и создает дополнительный аэролифт. Время контактирования регулируют так, чтобы контактирование суспензии и катионита в прямотоке осуществля

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНОЙ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ путем карбонизации раствора силиката натрия с последующим разделением суспензии- высокодисперсной двуокиси кремния и ее сушкой, отличающийся тем, что, с'целью повьше-ния качества конечного продукта, увеличения его выхода и интенсификации процесса, перед разделением суспензию вводят снизу в вертикальную колонну в прямотоке с сильнокислым катионитом, например КУ-2, при соотношении 2-4:1 по весу, контактирование ведут до рН среды 4,0-5,0 с отделением выделяющегося углекислого газа и возвращением его на стадию карбонизации.2. Способ по п. 1,,о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что снизу в колонну дополнительно вводят воздух.