Способ получения безводного метосиликата натрия Советский патент 1976 года по МПК C01B33/32 

1

Изобретение относится к способам получения силикатов натрия, в частности безводного метасиликата натрия, и может быть использовано в химической промышленности, например, в производстве продуктов бытовой химии.

Известны способы получения безводного метасиликата натрия путем взаимодействия кварцевого песка с едким натром, взятым с избытком, при повышенных температурах с последующей дополнительной очисткой щелочного продукта генераторным газом или без нее.

Недостатками известных способов является низкая степень использования щелочи, с точки зрения выхода целевого продукта, невысокое содержание в продукте основного вещества и неудовлетворительное качество целевого продукта вследствие загрязнения его примесями гидроокиси и карбоната натрия.

Известен способ получения безводного метасиликата натрия путем взаимодействия смеси песка и активной двуокиси кремния при весовом соотношении компонентов 1 : 1 с едким натром, взятым с избытком, при температуре 700-1000°С.

Однако известный способ сложен в осуществлении вследствие применения высоких температур, малоэкономичен, поскольку предусматривает сравнительно большой расход активной двуокиси кремния, и обуславливает

возможность загрязнения целевого продукта несвязанным едким натром и продуктами коррозии футеровки аппаратов.

По предлагаемому способу едкий натр сначала нагревают с песком, затем смешивают полученный в процессе промежуточный продукт с активной двуокисью кремния, например аморфной, и реакцию ведут при 100-300°С.

При этом весовое соотношение песка и активной двуокиси кремния в реакционной смеси предусматривают 2-7 : 1.

Кроме того, избыток едкого патра на реакцию с песком берут по отнощению к стехиометрическому расходу в количестве 15- 35 вес. %.

Указанное отличие существенно упрощает процесс за счет снижения реакционных температур (100-300°С против 700-1000°С в известном способе) и исключения необходимости специальной защиты оборудования от агрессивного действия едкой щелочи. Кроме того, повыщается экономичность процесса вследствие сравнительно небольшого расхода

дефицитной активной двуокиси кремния и увеличения степени использования едкого натра в расчете па выход готового продукта.

Продукт, полученный предлагаемым способом, достаточно чистый (содержит не менее

97,6% основного вещества) и характеризуется улучшенными физическими и товарными свойствами.

Пример 1. Кварцевый песок в количестве 0,5 кг с содержанием 99,69% SiOg, 0,03% Ре2Оз и размером частиц менее 300 мкм смешивают с 1,72 кг 50%-ного технического раствора NaOH. Смесь песка и раствора щелочи нагревают в сосуде из листового никеля, помещенном в электронагреватель, при непрерывном перемешивании мешалкой и отводе паров воды в течение около одного часа до достижения температуры реакционной массы около 260°С. Полученный порошкообразный продукт в количестве 1,23 кг, смешивают с 0,15 кг белой сажи, содержащей 87,3% аморфной двуокиси кремния (другие показатели белой сажи, %: NaaCOs 2,1; РеаОз 0,08; потери массы при прокаливании - 10,5). Данную смесь нагревают в том же сосуде до 200°С при перемешивании в течение 15 мин. В результате получают готовый продукт с содержанием, %: NasSiOg 97,6; NazCOs 1,7; FegOs 0,028; нерастворимый остаток в воде 0,23; Ni Си рН 1%-ного раствора - 12,5. Продукт имеет белый цвет с голубым оттенком, в основном состоит из гранул размером 150-630 мкм, имеет насыпную массу 0,46т/см ; отличается быстрой растворимостью в горячей и холодной воде (10 г растворяются в

100 г воды в течение 1-3 мин); при открытом хранении на воздухе в течение 15 суток при 20-25°С сохраняет сыпучесть, при этом количество поглощенной из воздуха влаги соответствует менее чем одному молю воды на моль продукта.

Формула изобретения

1.Способ получения безводного метасиликата натрия путем взаимодействия песка и активной двуокиси кремния с едким натром, взятым с избытком, при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, повышения его экономичности, а также улучшения качества продукта, едкий натр сначала нагревают с песком, затем смешивают полученный в процессе промежуточный продукт с активной двуокисью кремния, например аморфной, и реакцию ведут при 100-300°С.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что весовое соотношение песка и активной двуокиси кремния в реакционной смеси предусматривают 2-7 : 1.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что избыток едкого натра на реакцию с песком берут по отношению к стехиометрическому расходу в количестве 15-35 вес. %.