Способ получения гидросиликатного продукта Советский патент 1982 года по МПК C01B33/24 

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОСИЛИКАТНОГО ПРОДУКТА

1

Изобретение относится к производству силикатных материалов, в частности к силикатным адсорбирующим и фильтрующим порошкам, силикатным наполнителям и пигментам (процесс регенерации отработанных органических растворителей и минеральных масел, промышленность полимеров, лакокрасок, бумаги и резин), а также к очистке щелочно-кремнеземистых растворов, Целочно-кремнеземистый раствор, очищенный в процессе получения указанных гидросиликатных продуктов, можно применять для производства более чистых силикатных соединений, ереванитов (сырье для хрустального стекла), шихты для производства белого портландцемента и т.д

Известен способ получения метасиликата кальция путем каустификации щелочно-кремнеземистого раствора иззестью или известковым молоком при повышенных температурах, которую проводят в две стадии и на вторую

стадию подают 1/3 исходного раство;ра 1.

Недостатками такого способа являются большие затраты энергии и вре мени на обжиг карбоната кальция для получения извести, большая продолжительность процесса получения готового п|5одукта, связанная с медленной отмывкой осадка от щелочи, а также невысокая скорость фильтрации суспензии.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения кальциймагниевого гидрометасиликата путем взаимодействия щелочносиликатного раствора с окислами соответствуюи х металлов при 80-150 С в течение 1- ч 2,

Недостатками этого способа являются большие затраты энергии и времени на обжиг карбонатного сырья, (доломитизированный известняк и доломит) при получении окислов м1еталлов,39большая продолжительность процесса получения готового продукта, связанная с медленной отмывкой осадка от щелочи, а также невысокой скоростью фильтрации суспензии, большой расход воды для промывки осадка. Цель изобретения - упрощение,- интенсификация и удешевление процесса Поставленная цель достигается тем что согласно предлагаемому способу получения тонкодисперсного гидросили квтного продукта путем смешения целочно-силикатного раствора с карбонатом при повышенной температуре с последующей фильтрацией промывкой и сушкой, используют карбонат о При таком ведении процесса, трудоемкий, энергоемкий и длительный процесс - обжиг карбонатного сырья исключается. В случае получения гидросиликата кальция можно применять осажденный мел - отход производства, образующийся при комплексной переработке высококремнеземи.стых металлосодержащих пород (нефелинового силенита, алунита, перлита, золы углей и т.п.). При взаимодействии щелочно-кремнеземистого раствора с карбонатами различных металлов из этого же раствора осаждается всего 20-50 от общего количества SiO , остальные 50-00 от общего количества SiO остается в растворе. Этот щеяочнокремнеземистый раствор, полученный после фильтрации суспензии, по срав нению с исходным щелочно-кремнеземи тым раствором, обладает высокой чис тотой: освобождается полностью от механических примесей, содержание железа и алюминия снижается в 1015 раз ( от 0,1-0,3 г/л снижается до О,01 г/л, AljO от 0,А0,5 г/л снижается до 0,02-0,03 г/л) На основе этого щелочно-кремнезе мистого раствора можно получать бол чистые силикатные материалы (гидросиликаты и безводные силикаты щелоч ноземельных металлов), а также сили кагель, ереванит (шихта для белого стекла), шихта для белого портландцемента и т.п. Кроме того, гидросиликатные продукты, полученные по JirilXV I I Ч-Я г f « ,4,, ...«-.- . . f предлагаемому способу, отличаются о соответствующих гидросиликатов, пол ченных по известному способу, высок удельной поверхностью (1,3-1.6 раза и высокой фильтрационной способностью скорость фильтрации суспензии, как при разделении твердого вещества от маточника, так и при его промывке на 1,2-1,t раза выше). При этом полученный осадок отмывается от щелочи сравнительно легкоо Так при взаимодействии щелочно-кремнеземистого раствора с СаСО полученный осадок отмывается от щёлочи водой при ){:Т раза, а в случае применения СаО взамен СаСО при S:T 10:1-6 раз. При проведении процесса оптимальное молярное отношение МеСО-:Na.,SI02 равно 0,2-0,6. Пример 1. Для получения тонкодисперсного кальцийгидросиликатного продукта берут 350 мл исходного щелочно- кремнеземистого раствора с концентрацией, г/л: Ма 0сж1цб2,5; Kctps 5102бО,0 подогревают 6 реакторе, снабженном мешалкой, до при непрерывном перемешивании, к нему добавляют 10,8 г осажденного углекислого кальция по|эасчету на каждый моль Ма,510з(К2Я10з) 0,33 моль СаСОз и перемешивание продолжают в течение 80 мин, а затем фильтруют Полумают тонкодисперсный, белый, хорошо фильтрующийся и легко отмывающийся от щелочи продукт.и фильтрат с химическим составом, г/л: НагО,оре12,32; SiOg . Осадок промывают горячей водой (70ВО С) путем репульпацйи и фильтрации до содержания щелочи 0,20 по MajO в пересчете на сухое вещество и сушат при . В результате получают продукт с молярным соотношением СаО : SiOz 1.09 с удельной поверхностью213Пример 2. Для получения тонкодисперсного кальцийгидросиликатного продукта берут 330 мл щелочно-кремнеземистого раствора с концентрацией, г/л: 62,5; ,5 5 S i О 60,0 подогревают в реакторе, снабженном мешалкой до , при непрерывном перемешивании к нему добавляют 6,6 г осажденного углекислого кальция по расчету на каждый моль Na2SiOJ(KJSi02)0,2 моль СаСОз и перемешивание продолжают в течение 80 мин, затем фильтруют. Получают тонкодисперсный, белый, хорошо фильтрующийся и легко отмывающийся от щелочи продукт и фильтрат с химическим составом, г/л: Na2.,80; ,2; SlOa .Зо Осадок промьшают горячей водой (УО-бО С) путем репульпации и фильт рации до содержания щелочи 0,3% по в пересчете на сухое вещество сушат при 120 С. В результате получают продукт с молярным соотнои1ение СаО : SiOj 0,9 и удельной поверхностью 2kO Пример Зо Для получения тонкодисперсного кальцийгидросилйка ного продукта берут 330 мл щелочнокремнеземистого раствора с концентр цией, г/л: Na,,8; Naj(jgpg7,6t SiOjt 60,7 подогревают в реакторе, снабженном мешалкой,до 95 С, при непрерывном перемешивании к нему добавляют 20,0 г осажденного углеки лого кальция по расчету на каждый моль NajSiO CK SIOj) - 0,6 моль СаС перемешивание продолжают в течение 80 мин и фильтруют. Получают тонкодисперсньй белый, хорошЪ фильтрующийся и легко отмывающийся от «(елоч продукт и фильтрат с химическим сос тавом, г/л: Na OitovcT.; ,a(e SIP 30,Зо Осадок промывают горячей водой (УО-вО С) путем репульпации и фильтрации до содержания щелочи 0,28 .0 в пересчете на сухое ве щество и сушат при , В реаульпродукт с молярным COO тате получают 0,15 с удельно ношением СаО : поверхностью ItO , Пример o Для получения то дисперсного кальцийгидросиликатного продукта берут 350 мл щелочно-кремн земистого раствора с концентрацией, г/л: Na Ooptj, ,3; Ма„ 0„«рр18,51; SiO 140,1- подогревают в реактореj снабженном мешалкой, до при непрерывном перемешивании к нему добавляют 25,2 г известняка, измельченного до размера частиц 0,071 мм по расчету на каждый моль () 0,31 моль CaCOj и перемешивание продолжают в течение 60 мин, затем фильтруют. Получают тонкодисперсный, белый, хорошо фильтрующийся и легко отмывающийся от щелочи продукт и фильтрат с химическим составом, г/л: МааО|;с,уст120,5; 2б,75; SiO 98,1. Осадок промывают горячей водой ,(70-8о С) путем репуль пации и фильтрации до содержания щелочи 0,5 по Na20 в пересчете на сухое вещество и сушат при 120 и, В результате получают продукт с молярным соотношением СаО : $162. 1,1 и удельной поверхностью 135 . Пример 5. Для получения тонкодисперного гидросиликата никеля берут 330 мл щелочно-кремнеземистого раствора с концентрацией, г/л: Na Ooffttt 12,3; 15,6; SiOj 121,2 подогревают в реакторе с мешалкой до 120С при непрерывном перемешивании к нему добавляют 27,0 г карбоната никеля с размером частиц 0,150 ммл и молярном соотношении NdzSib 50, перемешивают в течение оО мин, затем фильтруют. Получают тонкодисперсный, зелень 1, хорошо фильтрующийся и легко отмывающийся от щелочи продукт и фильтрат, котор ый имеет химический состав, г/л: Ма20к«ует03,8; Na,0 ope2b 3; SiOa 80,95 Осадок промывают горячей водой (70-80t) путем репульпации и фильтрации до содержания щелочи 0,5 по Na-O в пересчете на сухое вещество и сушат при . В результате получают продукт с молярным соотношением NJG : SiO 1,05 и удельной поверхностью ,9 MVr. П р и м е р 6 Для получения кальций-магниевого гидросиликатного продукта берут 330 мп исходного щелочно-кремнезелистого раствора с концентрацией, г/я: б2,8; . 6р,7 подогревают в реакторе, снабженном мешалкой, до при непрерывном перемвяивании к нему добавляют 6,7 г измельченного до 0,1 мм при молярном соотношении V 0,3, перемешивание продолжают в течение 90 мин, затем фильтруют. Получают тонкодисперсный, белый, хорошо фильтрующийся и легко отмывающийся от щелочи продукт и фильтрат, который имеет хищнический состав, г/л: NajOj cocT 50,97l .l; Si02 7,8. Осадок про 1вают горячей водой (70-8(fC) путем репульпации и фильтрации до содержания щелочи О,(2% по в пересчете на сухое вещество и сушат 120°С. В результате .получают продукт с молярным соотношением ° удельной поверхность1о205 MVr. Подобным образом можно получать гидросиликаты магния, хрома, бария и др. металлов при аналогических условиях,т ое. концентрация исходного раствора 20-150 г/л Ма,0 и 20150 г/л SiOi, молярное соотношение eCOj : 0,2-0,6,., темпераура 80-120С, время 60-90 мин.

79032968

Предлагаемый способ упрощает, ин-пературе с последующей фильтрацией,

тенсифииирует и удешевляет процесспромывкой и сушкой, отличаюполумения тонкодисперсных гидросили-щ и и с я тем, что, с целью упрощекатных продуктов, улучшает адсорбци-ния, интенсифи.кации и удешевления пооонные и фильтрационные свойства полу- 5цесса в качестве металлсодержащего

ченного продукта.компонента используют его карбонат.

Формула изобретени:нИсточники информации,

Способ получения гидросиликатного юК Авторское свидетельство СССР

продукта путем смешения щелочно-крем-№ , кл„ С 01 В 33/2, 1970. йеземистого раствора с металлсодер-2. Авторское свидетельство СССР

жащим компонентом при повышенной тем-N° , кл. С 01 В 33/2, 19б9.

принятые во внимание при экспертизе