close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11706

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.04.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 11706
(13) C1
(19)
C 01B 33/00
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО СТЕКЛА
(21) Номер заявки: a 20060051
(22) 2006.01.19
(43) 2007.10.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Кузьменков Михаил Иванович; Заранский Валерий Вячеславович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет"
(BY)
(56) SU 1813712 A1, 1993.
RU 2129986 C1, 1999.
RU 93005894 A, 1995.
RU 2142411 C1, 1999.
RU 2022925 C1, 1994.
SU 1121233 A, 1984.
BY 11706 C1 2009.04.30
(57)
Способ получения жидкого стекла, включающий обработку фторсодержащего кремнегеля 40 %-ным раствором гидроксида натрия при нагревании в течение 35-60 мин, охлаждение и отделение продукта от выпавшего осадка, отличающийся тем, что в качестве
фторсодержащего кремнегеля используют отход производства фтористого алюминия, обработку ведут при соотношении твердой и жидкой фаз 1:(2,0-2,6), температуре 92-98 °С и
атмосферном давлении.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, производству
жидкого стекла, используемого для изготовления кислотоупоров, жаростойких бетонов,
силикатных красок и др.
Известен способ получения жидкого стекла [1], заключающийся в сплавлении щелочесодержащих компонентов (кальцинированная сода, поташ, сульфат натрия) и молотого
кварцевого песка в силикат-глыбу при температуре 1300-1400 °С и дальнейшего ее растворения в автоклавах при температуре 150-175 °С и давлении 0,4-0,8 МПа в течение 4-6 ч.
Недостатком этого способа является большой расход тепловой и электрической энергии и необходимость использования сложного технологического оборудования.
Известен способ получения жидкого стекла [2], по которому зола рисовой шелухи, содержащая 50-99 % аморфного диоксида кремния, растворяется в растворе щелочи при
температуре 90-250 °С, процесс ведут в непрерывном режиме в реакторе прямоточного
типа с подачей в реактор исходных реагентов, взятых в определенном соотношении, причем исходные реагенты вводят в реактор раздельными потоками или предварительно перемешивая их перед вводом в реактор.
Недостатком этого способа является высокая температура проведения процесса и непостоянное количество диоксида кремния в исходном сырье (золе рисовой шелухи).
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения жидкого стекла [3],
включающий приготовление суспензии из кремнеземсодержащего материала в щелочном
BY 11706 C1 2009.04.30
растворе и гидротермальную обработку этой суспензии. В качестве кремнеземсодержащего
аморфного материала используют кремнеземсодержащие отходы переработки кремнефтористоводородной кислоты. Способ состоит из следующих операций. В заданных количествах дозируются исходные материалы: отходы переработки кремнефтористоводородной
кислоты, содержащей в своем составе 62,1 мас. % SiO2, F¯ 5,2 мас. %, H2О 28,5 мас. %, смешиваются с водой в массовом соотношении 1:1. Суспензию нагревают при перемешивании,
добавляют необходимое количество 40 %-ного раствора гидроксида натрия доводят до кипения, что соответствует 101-105 °С и в этом режиме осуществляют варку в течение 3060 мин. Полученную пульпу охлаждают до 30 °С со скоростью 0,25-1,2 град/мин, и отделяют осевший шлам. Этот способ позволяет получать жидкое стекло с силикатным модулем
2,3-3,1.
Недостатки известного метода - невысокий выход готового продукта 94,3-95,0 %, относительно высокая температура варки 101-105 °С, низкая концентрация силиката натрия в
жидком стекле. Кроме того, способ позволяет получать жидкое стекло с силикатными модулями только в диапазоне 2,3-3,1, что ограничивает области применения получаемого продукта.
Задача изобретения - снижение температуры варки жидкого стекла, увеличение выхода
целевого продукта, расширение диапазона силикатного модуля жидкого стекла до 3,5.
Задача достигается тем, что фторсодержащий кремнегель обрабатывают 40 %-ным раствором гидроксида натрия при нагревании в течение 35-60 мин, охлаждают и отделяют
продукт от выпавшего осадка. В качестве фторсодержащего кремнегеля используют отход
производства фтористого алюминия. Обработку ведут при соотношении твердой и жидкой
фаз 1:(2,0-2,6), температуре 92-98 °С и атмосферном давлении.
Способ осуществляют следующим образом.
В реактор с механическим перемешиванием, обогреваемый глухим паром, подаются отдозированные в заданных количествах исходные материалы: фторсодержащий кремнегель,
вода, 40 %-ный раствор гидроксида натрия. При постоянном перемешивании реакционную
смесь нагревают до 92-98 °С в течение 35-60 мин.
О готовности жидкого стекла судят по тому, что раствор из мутного становится прозрачным (это свидетельствует о полном растворении диоксида кремния) и на поверхности появляется тонкая пленка. Полученное жидкое стекло фильтруется с целью отделения осадка.
В качестве кремнеземистого компонента используют отход производства фтористого
алюминия - кремнегель, содержащий в сухом веществе SiO2 60-95 мас. %.
В качестве щелочного компонента используется раствор гидроксида натрия с массовой
концентрацией 40 %. Количество воды дозируют с учетом заданного соотношения между
твердой и жидкой фазами.
Изобретение поясняется примерами.
Пример 1.
В качестве исходного компонента берут кремнегель - отход производства фтористого
алюминия состава, мас. %: SiO2 56,58; AlF3 3,42; H2О 40,0 в количестве 500 г, который смешивают с 638 г воды. В полученную суспензию добавляют 462,5 г 40 %-ного раствора гидроксида натрия и при непрерывном перемешивании нагревают до температуры 92 °С синтез
ведется в течение 35 мин. Полученную пульпу охлаждают и отделяют осевший шлам. Состав полученного жидкого стекла, мас. %: SiO2 25,74; Na2O 13,2; силикатный модуль 2,0.
Выход продукта в расчете на SiO2 составляет 97,4 %.
Аналогичным образом приготовили еще 3 состава жидкого стекла. В таблице приведены
основные показатели, характеризующие свойства полученного жидкого стекла.
2
BY 11706 C1 2009.04.30
Расход, г
40 %-ный
Опыт кремраствор
негель
NaOH
1
500
462,5
2
500
355
3
500
300
4
500
205
ТемператуСоотношения СилиВремя варВыход (по
ра варки,
твердой и
катный
ки, мин
SiC2), %
°С
жидкой фаз модуль
92
92
95
98
35
48
60
62
1:2,3
1:2,0
1:2,4
1:2,6
2,0
2,61
3,12
3,5
97,4
97,2
98,2
97,2
Предлагаемый способ позволяет повысить выход готового продукта с 94,7-95,0 % до
97,2-98,2 %, снизить температуру технологического процесса получения жидкого стекла с
101-105 °С до 92-98 °С, расширить области применения жидкого стекла за счет получения
жидкого стекла с силикатными модулями 2-3,5 вместо 2,3-3,1.
Использование в качестве кремнеземсодержащего компонента отхода промышленности - кремнегеля, который в настоящем направляется в отвал, позволяет организовать его
утилизацию и тем самым способствовать решению экологических задач.
Источники информации:
1. Корнеев В.И., Данилов В.В. Жидкое и растворимое стекло. - СПб., 1996. - С. 131,
132.
2. Патент РФ 2106304, МПК С 01В 33/32, 1998.
3. А.с. СССР 1813712, МПК С 01В 33/32, 1993 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
76 Кб
Теги
by11706, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа