Способ получения метасиликата натрия с низким содержанием воды

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАСИЛИКАТА НАТРИЯ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ВОДЫ путем обезвоживания силиката натрия при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве силиката натрия используюь девятиводный метасГиликат натрия , а обезвоживание проводят путем смешивания девятиводного метасиликата натрия с едким натром в твердом виде до массового соотношения НагбЮзЭН О и NaOH

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) 3(51) С 01 В 33/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3477721/23-26 (22) 23.07.80 (46) 07.06.84. Бюл. Р 21 (72) В.Д. Галстян, 3 Б. Оганесян, Н.В. Оганесян и Ф.С. Шахназарян (71) Институт общей и неорганической химии АН АРмССР (53) 546.28(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)1 676553, кл. С 01 В 33/32, 1979.

2. Патент Франции 9 2395953, кл. С 01 В 33/32, 1979. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАСИЛИКАТА НАТРИЯ С НИЗКИМ СОДЕР)((АНИЕМ

ВОДЫ путем обезвоживания силиката натрия при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве силиката натрия используюь девятиводный метабиликат натрия, а обезвоживание проводят путем смешивания девятиводного метасиликата натрия с едким натром в твердом виде до массового соотношения

Na 810 9Н О и NaOH (9-15): 1, нагревайия смеси в закрытом реакторе при 240-280 С 4-5 ч и фильтрации.

1096214

Изобретение относится к неорганйческой химии, к области получения соединений метасиликата натрия, применяемого в качестве основного компонента в моющих средствах, при обеэжировании деталей и отбелке 5 тканей.

Известен способ получения гидрометасиликатов натрия с 8,6 и 5 молекулами воды, при котором выделение гидрометасиликатов натрия осущест 10 вляют из смеси раствора едкого натра с концентрацией 400-420, 300-340 и 280-300 г/л и девятиводного метасиликата натрия при Ж:Т=2-3 и

15-20оC 1

Недостатками данного способа являются большая сложность процесса, связанная с наличием следующих операций (которые отсутствуют в предлагаемом): необходимость приготовления высококонцентрированного раствора (440 г/л); необходимость центрифугирования и выпарки полученного фильтрата, которые связаны со сложностью аппаратурного оформления и большими энергетическими расходами; необходи,мость корректирования полученного раствора; большой расход ИаОН (450 r/л) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 30 к изобретению является способ получения силиката щелочных металлов с низким содержанием воды, который предусматривает сушку с распылением раствора щелочного силиката, к которому добавлена алюминиевая соль алифатической монокарбоновой кислоты.

В результате получают а,елочной силикат с низким содержанием воды

l6-20% (2), Недостатками прототипа являются сложность процесса, связанная с необходимостью приготовления 50%-ного раствора щелочного силиката с дальнейшим нагреванием до 80-100 С; пульвериэация горячего раствора, 45 что приводит к распылению, а это нежелательно с точки зрения техники безопасности; сложность технологического процесса, связанная с наличием операций дробления, просеива- 5р ния и др.; высокая температура процесса (380-400 С); сложность аппаратурного оформления (сушилка, пульве-;ризаторы, насосы для подготовки горячего 50%-ного щелочного раствора поц давлением 90-120 бар, дробилки и др.); необходимость введения добавок (соль алюминия, пентаборат натрия, фосфат) для снижения процента воды, которые соответственно понижают чистоту получаемого продукта.

Пель изобретения — упрощение процесса и повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения метасиликата натрия с низким содержанием воды путем обезвоживания силиката натрия при повышенной температуре в качестве силиката натрия используют девятиводный метасиликат натрия, а обезвоживание проводят путем смешивания девятиводного метасиликата натрия с едким натром в твердом виде до массового соотношения Ма S10q 9H> О и NaOH (9-15): 1 нагревания смеси в закрытом реакторе, при 240-280ОC 4-5 ч и фильтрации.

Данным способом получают одноводной метасиликат натрия, представляющий собой кристаллы с двупреломлением серого цвета 1-ro порядка:

+ =1,527; Np=1,517; уд.вес

2,038 r/ñì . На термограмме имеется эндотермический эффект при t = 80 С.

Пример 1. K 45 г твердого девятиводного метасиликата натрия

На $10 9Н О добавляют 5 г твердого едкого натрия и обрабатывают в бомбе при t = 240 С в течение 4 ч.

После чего охлаждают. В результате после фильтрации получают 25 г кристаллического осадка — одноводного, однофазного метасиликата натрия

Na> SiOq 1Н О, который имеет химический состав, %: Ма О 43, 4; $10 42, 0 и 25 r фильтрата, из которого после

3- минутного перемешивания можно получить 5-водный метасиликат натрия

NakS3.О3 5Н,О °

Пример 2. К 45 г твердого девятиводного метасиликата натрия добавляют 4 г твердого NaÎH и обрабатывают в бомбе при t = 260 C а течение 3,5 ч. После чего охлаждают и в результате после фильтрации получа. ют 24 r кристаллического однофазного осадка — одноводного метасиликата натрия Na>$10 1Н O, который имеет химический состав,%: Na О 42,3;

SiO< 41,2 и 24 r фильтрата, из которого после 3-минутного перемешивания можно получить 5-водный метасиликат натрия.

Пример 3. К 45 г твердого девятиводного метасиликата натрия добавляют 3 r NaOH и обрабатывают в бомбе при t = 280 С и выдерживают в течение 3 ч. После чего охлаждают. В результате после фильтрации получают

23 г кристаллического однофазного осадка Na $10 1Н О, который имеет химический состав,% Na<0 43,2;

Si0 42,l и 25 г фильтрата, из которого после 3-минутного перемешивания получают Na SiO> 5Н О.

Содержание воды в полученном целевом продукте 18-20% °

Предлагаемые значения позволяют упростить процесс получения

Иа SiO 1Н О при заниженных температурах и улучшить качество целевого продукта. Выход за интервальные значения температуры нецелесообразен, так как ее понижение ниже 240О С при1096214

Составитель P.×èëèêèíà

Техред M.Tenep Корректор М.Шароши

Редактор М.Дыпын

Заказ 3732/15 Тираж 464 Подп ис н ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 водит к нежелательной кристаллизации Na

4-5 ч обеспечива - достижение цели по качеству продукта, ниже 4 ч приводит к повышению влажности продукта, время более 5 ч удлиняет процесс, а это приводит к лишним энерге- lO тическим расходам. .Снижение весового соотношения

NapiO ° 9H О . NaOH также ухудшает качество продукта, а повышение усложняет сам процесс и в конечном счете не обеспечивает получение целевого продукта.

Применение же исходных компонентов в твердом виде значительно упрощает процесс.

Данный способ получения метасиликата натрия с содержанием воды 18-20% дает положительный эффект, а именно: простота исполнения, заключающаяся всего лишь в двух операциях — взвешивании сухих продуктов и фильтрации; снижение температуры до 240280ОС и улучшение качества целевого продукта — улучшается его растворимость в воде, хорошо выраженные равномерные кристаллы и увеличивается

его чистота, что обеспечивает его дальнейшее применение для варки стекол особого назначения и т. д.