Способ получения кремнегеля Советский патент 1981 года по МПК C01B33/14 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНЕГЕЛЯ

Изобретение относится к технологии получения гелей двуокиси кремния из алюмосиликатных материалов, которые могут быть использованы для точного литья металлов, в производстве керамики и в строительной технике.

Известен способ обработки алюмосиликатной породы путем силикатизации его жидким стеклом в присутствии разбавленного раствора хлористого натрия посредством нагнетания этой жидкой смеси в лессовый грунт 1.

Данный способ способствует упрочнению лесса, однако не позволяет получить из него высококремнеземистый гелевидный продукт.

Известен способ получения кремнегеля из алюмосиликатных пород, например нефелина, путем его обработки минеральной кислотой |20%-ной серной при 55-60° С в течение порядка мин с последующей фильтрацией, промывкой и сушкой полученного продукта 2.

Известный способ позволяет получить кремнекислотный гель со значительным содержанием окиси алюминия, имеющим малый насыпной вес и низкую плотность порядка 0,3-0,4 и 1,2-1,3 г/слг соответственно. Это делает его малопригодным для изготовления литейных форм, поскольку последние вследствие большой объемности и малой плотности в этом случае являются легкодеформируемыми и обладают большой усадкой порядка 20-25% при 1200° С.

Целью изобретения является получение высококремнеземистого продукта с малой объемной усадкой и повышенным насыпным весом, пригодного для приготовления литейных форм.

|Поставленная цель достигается описываемым способом получения кремнегеля из алюмосиликатной породы-лесса - путем его обработки минеральной кислотой при 60-100° С в течение 2-60 ч с последующей фильтрацией полученного продукта, промывкой его и сушкой.

Отличие этого способа состоит в том, что кислотной обработке подвергают лесс при указанной температуре в течение 2- 60 ч.

Указанный интервал температур обработки лесса определяется литолог ческим его составом. Нижние значения температуры обработки в области 60° С более целесообразны для глинистых фракций лесса, а повышенные температуры соответственно для данного, продукта слюдистого типа.

Необходимость интервала временной обработки 2-60 ч определяется также минералогическим составом лесса аналогично

нижнему и верхнему пределам для соответствующих глинистых и слюдинистых форм лесса, как и для температуры.

Пример 1. Пробу лесса весом 2 кг из бугского горизоита верхнечетвертичного возраста райопа г. Запорожья с химическим составом, Бес.%: SiO2 77,44; А12Оз 8,56; РегОз 2,02; СаО 5,0; MgO 1,19; SOs 0,57; п.п.п 5,01 Н2О 1,39 подвергают обработке в соляной кислоте концентрацией 20% при 100° С в течение 2 ч при непрерывном иеремешивании. После остывания полученный осадок на фильтре отделяют от кислоты и многократно промывают дистнллированной водой. В результате получают воздушно-сухой продукт гелькварц с химическим составом, вес.%; SiO2 93,24; АЬОз 5,19; Ре2Оз 0,12; Н2О 0,99: п.п.п 0,44; содержание аморфпой SiO2 - геля составляет 5,21%.

Пример 2. Пробу лесса состава по примеру 1 весом 200 г обрабатывают соляной кислотой с концентрацией 20% в течение 60 ч при 20° С при непрерывном перемешивании. Полученный продукт промывают дистиллированной водой, отфильтровывают и сушат при 20° С. Получепиый гель характеризуется следующим химическим составом, вес.%; SiO2 92,91; АЬОз 6,45; Ре2Оз 0,31; содержание геля 4,65%.

Пример 3. Пробу лесса того же состава весом 200 г после иредварительпого замачивания в НС1 подвергают обработке в расчетном количестве H2SO4 при 70° С в течение 5 ч при непрерывном перемешивании. Полученный продукт после фильтрации, промывки и сушки ири 20° с имеет следующий химический состав, вес.%; ЗЮг 94,12; А120з 4,01; Ре2Оз 0,21; гель SiOj составляет 4,9%.

Для полученных по описаииы.м ири.мерам кремнегелей в виде гелькварца характерны следующие улучшеннные физико-механические свойства; плотность 2,5-2,6 , уд. вес 1,2-1,3 г./слг, объемная усадка ири 1200° с 0,03-0,08%, температура плавления более 1700° С.

Полученные из данного иродукта формы при заливке металлов не деформируются и не плавятся.

Ф о р .м у л а II 3 о б р е т е и и я

Способ получения кремнегеля из алю.мосиликатных пород путем их обработки миперальной кислотой при нагревании с последующей фильтрацией получеиного ; родукта, промывкой его и сушкой, отличающийся тем, что, с пелью получения высококремнеземистого иродукта с малой

объемной усадкой и повышенным насыпным весом, пригодным для приготовления литейных форм, кислотной обработке подвергают лесс при 60-100° С в течение 2- 60 ч.

Источники информации, принятые во виимапие ири экспертизе;

2.Авторское свидетельство СССР № 51043, кл. С 01 В 33/16, 31.05..37.