Способ получения силикатно-кальциевого продукта Советский патент 1982 года по МПК C01B33/24 C01B33/32 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству силикатных материалов, и может быть применено в производстве бесцветных стекол длй составления стекольных шихт.

Известен способ получения CaO 6SI02. путем автоклавной обработ ки смеси метасиликата натрия, кремнезема и метасиликата кальция, полученный осадок после фильтрации автоклавной пульпы, содержащий CaO-6Sf02.. подвергают

Недостатками этого способа являются сложность процесса получения натриево-кальциевого силиката, связанная с необходимостью предварительного получения метасиликата натрия и метасиликата кальция, использование свежеосажденных исходных компонентов, которые трудно подвергаются обработке, большие теплоэнергетические расходы, сложность аппаратурного оформления, высокая себестоимость целевого продукта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемэму результату является способ получения гидросиликатного продукта

путем гидротермальной обработки карбоната кальция щелочно-кремнеземистым раствором 2 J.

t Недостатком известного способа является невысокий модуль целевого продукта из-за невозможности получения известным способом продукта состава N3,0-СаС- 6S tO.

4Q Целью изобретения является повышение кремниевого модуля целевого продукта и интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения силнкатно-кальциевого продукта пу тем гидротермальной обработки карбоната кальция щелочно-кремнеземистым раствором, щeлoчнo-кpeмнeзe лиc; тый раствор берут при соотношении

и Ма Оцсту., равном 3,0-3,2, и

20

при молярном соотношении 510,2. к СаСОз равном 5,9-6,0, и процесс ведут при 180-220С.

Повышение температуры интенсифицирует и обеспечивает начало процесса разложения карбоната кальция. Выделенный абсорбируется с оставшш4ся в растворе натриевым кауустиком. Повышение температуры от ISO-flO служит достижению цели

следующим образом; нижний предел ( ) приводит к увеличению и интешзификации степени карбонизации уже частично карбонизированного до аделочно-кремнеземистого раствора, к уменьшению содержания кремнезема в фильтрате и началу пол / ного осаждения аморфного кремнезема а верхний предел {220 С) приводит к полному осаждению кремнезема. Таким . образом, проведение процесса в ука занных температурах упрощает и интенсифидирует процесс полного осаждения кремнезема. Дальнейшее регулирование процесса,ее целью получения целевого продукта, ведется СО -ионом, который выделяется из ка боната кальция и полностью осаждает кремнезем из раствора. Поэтому именно предлагаемые значения кремни вого модуля щелочно-кремнеземистого 3,0-3,2 с сораствораfl а О xcavcT SiOc держанием соды Na OROvct - OVOP 1,0-1,5 и соответственно с моляр 5,9-6,0 ым соотношением служат достижению цели, так как упрогцается и интенсифицируется. прО цесс полного осаждения аморфного кремнезема путем его взаимодействия с СаО. Выход за пределы предлагаемых значений кремниевого модуля нецелесообразен в связи с тем, что только при указанных интервалах мож но получить высококремнистый продукт состава «СаО-бЗ i О. . Способ заключается в следующем. При гидрохимической обработке вы сококремнеземсодержащих пород, таких-. :как перлит, трепел, кварцевый п сок, диатомит, кварциты и т.д.,.нет необходимости получения метасиликата натрия и кальция из щелочно-кремнеземистого раствора. Необходимо сразу пол чить щелочно-кремнеэемистый раствор SiOz с кремниевым модулем i kavCT 1,50-1,0. 3-3,2 или Добавив CaCO,. при молекулярном COOT „о в„„„-| |.5.9-6™„1 уШ 3 И проводя частичную карбонизаци до ,0%, где 1,92, пёрёдают в непрерывно действуйвд . автоклав гидротермальную рбр аботку при 180-220 С в течение 1-1,5 ч, полученную пульпу фильтруют. В осад ке получают натриево-кальциевый сйликат состава Na О-СаО-бБ 0. Кдйцентрация щелочно кремнеземистого раствора SiO, 85-95 г/л, Ма О . 30-33 г/л, 30-62 г/л карВо натная щелочь одновременно способствуют и ускорению разложения пород, полученны фильтрат - содовый раствор с содержанием 4-5 г/л SiO отправляется на частичную каустификацию и повторное использование, а осажденный углекислый кальций используется для получения натриево-кальциевого силиката. Во время автоклавного процесса из карбоната кальция удаляется , карбонизируют частично уже карбонизированный щелочна-крегдаеземистый раствор, вьвделяемый активный арюрфный кремнезем взаимодействует с СаО, и создается условие для получения . СаО-GS i Qj . Степень карбонизации раствора доходит до 100105%. Йример 1. 330 мл щелочнокремнеземистого раствора с концентрацией ЗЮг 90 г/л, Na,,, 31 г/л Na, 31,3 г/л с крем ниевым 3 и молекулярным МЧ°кшст 5,9-6 смеши -; соотношением вают с 8,1 г карбоната кальция, частично карбонизируют от 66 до 85,8%; жидкая фаза щелочи имеет состав: NS OHOVCT 45 Д г/л и 48,23 г/л Пульпу помещают в автоклай и подниМают температуру до 200С, и процесс продолжается 1,5 ч. Полученную пульпу фил-ьтруют и промывают. Фильтрат имеет следующий состав: 43,7 г/л, ..,,,. 3,53 г/л, S i Qj 4,15 г/л. Химический состав осадка, %: SiO; 69,19; СаО 10,76; 11,29; п. п. п. 5,69 вл. 2,44. Осадок имеет влажность 58,7%. Осадок сушат и в результате получают натриево-кальциевый силикат СаО-65 i 0,2 , служайщй сырьем для стекол, а фильтрат возвращают для повторной каустифика- ции. Пример 2. 330 мл щелочнокремнеземистого раствора с концентрацией SiO 95 г/л; МазО,у(,31,76 г/лдЧ . 61,35 г/л, с кремниевым мо 3,15 и молекулярNa OSiOa. ннм соотношением шивают с 8,5 г карбоната кальция и частично карбонизируют до 84,9%, жидТая по щелочи имеет состав -f 40k«yrr ,03 г/л. Пульпу помещают в автоклав, поднимают температуру до 220с, и процесс продолжают 1,0 ч. Полученную пульпу .фильтруют и промывают; Фильтрат ймеет следующий состав: МааО„0р 5,2 ,г/л NajOtoVcT. Й8 Г./Л, SIO,t 4,26 г/л. Химический состав осадка, %: 10 .69,93; СаО Na.jjO 12,84;п. п. п 4,97 вл. 2,17. Осадок сушат, в результате получают натриево-кальциевый силикат ). СаО 6s {O.J, служащий сьфьем для стекол, а фильтрат возвращают в цикл для повторной каус тификации. Примерз. 330 мл щелочнокремнеэег4ис7ого раствора с концентра цией SIO 86,4 г/л, .Na,jp vcT27,6 г/л Na O jjjpg 60,85 г/л, с кремниевым модулем -тг- . .3,12 а. 1-олекуляр ®a iif«vcr 5,9-6 сме ным соотношением шивают с 7,5 г карбоната кальция и частично карбонизируют до 84,5%; жид кая фаза по щелочи имеет состав: Ма.а.0ке№(л12/2б. г/л, . 76,72 г/л Пульпу помещают в автоклав, поднимают температуру до 180 С/и процесс продолжают 1,5 ч. Полученную пульпу фильтруют и прО1у1ывают. Фильтрат-имеет следующий состав; г/л ;ЫагОкс«устЗ,12 г/л, SiOa 4,73 г/л. Химический состав,%: S I Oi68,75; СаО 19,32; 11,89; п. п. п. вл. 2,94. Осадок сушат и в реэультаТе получают натриево-кальциевый силикат Na OCaO-6SfO, служащий сырьем для стекол, а фильтрат возвращают, в цикл для повторной каустификадии. Формула изобретения Способ получения силикатно-кгшьциевого продукта путем гидротермальной обработки карбоната кальция щелочно-кремнеземистым раствором, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повьашения кремниевого модуля целевого продукта, щелочно-кремнеземистый раствор берут при соотношении SIO и N3,,оур, равном 3,0-3,2, и при молярном соотношении SfO к СаСО , равном 5,9-6, процесс ведут при температуре 180-220 с. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 147585, кл. С 01 В 33/24, 1961. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2931498/23-26, кл. С 01 В 33/24, 1980.