Способ получени метасиликата натрия Советский патент 1979 года по МПК C01B33/32 

Изобретение относится к способам получения метасиликата натрия, используемого для производства стекла, строительных материалов, моющих средств.

Известны способы получения метасиликата натрия из алюмосиликатного сырья, например перлита или каолина, путем обработки его щелочью при повыщенных температурах.

При использовании перлита необходимо проводить трудоемкую операцию его тонкого измельчения и выход метасиликата натрия не превыщает 60% 1.

Получение метасиликата натрия из каолина требует сложной предварительной обработки сырья - высокотемпературного обжига 2.

Известен способ получения метасиликата натрия из алюмосиликатного сырья - вулканического пепла путем обработки его растворами щелочи едкого натра с концентрацией около 300 г/л в течение 90 мин при 106-110°С с последующей фильтрацией полученной суспензии и кристаллизацией целевого продукта |3.

В результате переработки таким образом вулканического пепла образуется до 20°/о

побочного продукта - алюмосиликата натрия или гидроксилсодалита, что значительно снижает выход целевого продукта. Кроме того, вулканический пепел разлагается горячими щелочными растворами достаточно полно лишь в мелкодисперсном состоянии с размером частиц 0,2 мм. Однако с такой дисперсностью запасы вулканического туфа ограничены.

Целью изобретения является увеличение выхода метасиликата натрия и расщирение его сырьевой базы.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения метасиликата натрия из алюмосиликатного сырья клиноптилолита, согласно которому последний сначала обрабатывают раствором неорганической кислоты при 50-100°С в течение 2-4 ч, а затем ведут обработку раствором едкого натра с концентрацией 200-500 г/л при 106-110°С в течение 15-30 мин с последующей фильтрацией полученной суспензии

0 и кристаллизацией отделенного раствора.

Отличие способа состоит в том, что в качестве исходного сырья используют клиноптилолит, предварительно обработанный раствором неорганической кислоты. При этом обработку клиноптилолита неорганической кислотой проводят при 50-100°С в течение 2-4 ч. Раствор едкого натра по данному способу используют с концентрацией 200- 500 г/л, и обработку им ведут в течение 15- 30 ми«. Предлагаемый способ позволяет увеличить выход метасиликата натрия в раствор до 92% по SiOi. Кроме того, за счет уменьшения количества побочного осадка повышается производительность процесса фильтрации. Клиноптилолит является дешевым алюмосиликатным сырьем и поэтому его использование в данном способе значительно расширяет сырьевую базу метасиликата натрия. В результате предварительной кислотной обработки растворами неорганических кислот КЛИНОПТИЛОЛИТ подвергается декатионированию и деалюминированию, а двуокись кремния не извлекается из этого минерала. Обработанный таким образом клиноптилолит содержит повышенное весовое количество двуокиси кремния и обладает повышенной реакционной способностью. Для обработки можно использовать неорганическую кислоту: соляную, азотную, серную и др. Взаимодействие с кислотой проводится в ионообменных колоннах или в статических условиях. Пример 1. Природный клиноптилолит состава, вес. /о: SiOz 62,00; AljOj 12,27; TiOi 0,35; РеаОз 2,14; MgO 1,53; CaO 2,84; МагО 3,56; КгО 1,67; НгО 14,67 помещают в реактор и обрабатывают 100%-ной серной кислотой НгЗОл при Т:Ж 1:5 в течение 2,5 ч при 100°С. Раствор после обработки сливают, а оставшийся осадок промывают и обрабатывают в том же реакторе раствором едкого натра с концентрацией 250 г/л при Т:Ж 1:5 и 105°С в течение 30 мин. Полученную пульпу фильтруют и отделяют раствор метасиликата натрия следующего состава, г/л: SiOs 150; NasO 220; Ре2Оз 0,01, А1„Оз 0,01 от осадка с содержанием 27,6 вес. о/о SiO и 27,0 вес. % А1,О. Из полученного раствора выкристаллизовывают затем осадок метасиликата натрия. Выход продукта по SiO, от исходной загрузки клиноптилолита составляет 92%. Пример 2. Клиноптилолит состава по примеру 1 обрабатывают в реакторе 15%-ной соляной кислотой при Т:Ж 1:5 в течение 3 ч при 90°С. Из реакционного раствора отделяют осадок, промывают его и обрабатывают затем раствором едкого натра с концентрацией 400 г/л в течение 15 мин при Т:Ж 1:2,5; Образовавшуюся пульпу фильтруют и отделяют раствор, содержащий г/л: SiOa 170; ЫагО 450, РегОз 0,01, АЬОз 0,01. Раствор кристаллизуют и получают твердый метасиликат натрия, выход которого составляет 94%. Способ по изобретению является достаточно экономичным, так как обеспечивает увеличение выхода продукта при меньшей длительности процесса химической обработки, что в целом повышает эффективность производства метасиликата натрия. Формула изобретения 1.Способ получения метасиликата натрия из алюмосиликатного сырья, включающий его обработку раствором едкого натра при 106-110°С, фильтрацию полученной суспензии и кристаллизацию отделенного раствора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и расширения сырьевой базы, в качестве исходного сырья используют клиноптилолит, предварительно обработанный раствором неорганической кислоты. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку клиноптилолита неорганической кислотой проводят при 50-100°С в течение 2-4 ч. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор едкого натра используют с концентрацией 200-500 г/л и обработку им ведут в течение 15-30 мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 164584, кл. С 01 В 33/32, 1963. 2.Авторское свидетельство СССР № 239278, кл. С 01 В 33/32, 1966. 3.Авторское свидетельство СССР № 434060, кл. С 01 В 33/32, 1971.