Способ получения высокомодульного жидкого стекла

Авторы патента:

C01B33/32 - силикаты щелочных металлов (C01B 33/26 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2530043:

Общество с ограниченной ответственностью "Инновации. Технологии. Производство" (RU)

Изобретение относится к технологии получения высокомодульного жидкого стекла для производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных изделий и в производстве цинк-силикатных антикоррозионных покрытий. В нагретый до 80-99°C раствор гидроксида щелочного металла с концентрацией 1,5-4,0% по массе вводят 15-25% аэросила по массе с размером частиц от 5 до 20 мкм, перемешивают ультразвуком с частотой от 15 до 45 кГц, гомогенизируют и диспергируют раствор, многократно пропуская его через магнитное поле с индукцией в рабочей зоне 0,05-0,4 Тл, и охлаждают до комнатной температуры. Техническим результатом изобретения является повышение эластичности жидкого стекла, его стойкости к соленой воде и воздействию соляного тумана. 1 ил.

Изобретение относится к технологии получения высокомодульного жидкого стекла для производства строительных материалов, может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных изделий, а также для производства цинк-силикатных антикоррозионных покрытий.

Известны различные способы получения высокомодульного жидкого стекла.

Известен способ получения жидкого стекла путем обработки двуокиси кремния едкой щелочью при перемешивании, перемешивание ведут ультразвуком с частотой от 15 до 45 кГц и в качестве двуокиси кремния используют аэросил с размером частиц от 5 до 20 мкм. Авторское свидетельство СССР №480644, МПК: C01B 33/32, 1975 г.

Известен способ получения высокомодульного жидкого стекла, включающий приготовление суспензии кремнеземсодержащего аморфного вещества микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния в растворе гидрооксида натрия и последующую гидротермальную обработку, в котором суспензию готовят при соотношении твердой и жидкой фаз 1: (1,66-1,92) при расходе едкого натра (в пересчете на Na₂O) 52,1-69,3 кг/м³, а гидротермальную обработку проводят при температуре 95-98°C и атмосферном давлении в течении 15-30 мин. Патент Российской Федерации №2142411, МПК: C01B 33/32, 1999 г.

Известен способ получения высокомодульного жидкого стекла, включающий пропускание водного раствора силиката щелочного металла через электродиализное устройство, содержащее тракты деионизации и концентрирования, катодную и анодную камеры, в котором процесс электродиализа водного раствора силиката щелочного металла проводят с периодической сменой трактов концентрирования и деионизации с частотой от четырех раз в час до 1 раза в 4 ч при поддержании концентрации щелочи в тракте концентрирования в интервале 0,1-1 моль/л и постоянной плотности тока в интервале 50-250 А/м². Патент Российской Федерации №2157337, МПК: C01B 33/32, 2000 г.

Известен способ получения высокомодульного жидкого стекла, включающий приготовление суспензии кремнеземсодержащего аморфного вещества в растворе гидроксида натрия и последующую гидротермальную обработку, в котором готовят суспензию из кремнеземсодержащего аморфного вещества - микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния с размером частиц (0,01-0,1)·10^-6 м, и дополнительно добавки "сульфатное мыло" - промежуточного продукта сульфатно-целлюлозной переработки древесины в растворе гидроксида натрия при соотношении твердой и жидкой фаз 1: (1,55-1,93) при расходе едкого натра (в пересчете на Na₂O) 51,9-90,9 кг/м³, а гидротермальную обработку проводят при температуре 68-73°C и атмосферном давлении в течение 5-10 мин. Патент Российской Федерации №2171221, МПК: C01B 33/32, 2001 г.

Известен способ получения высокомодульного жидкого стекла, включающий приготовление суспензии кремнеземсодержащего аморфного вещества в растворе гидроксида натрия и последующую гидротермальную обработку, в котором готовят суспензию из кремнеземсодержащего аморфного вещества - микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния и, дополнительно, добавки "карамель" -промежуточного продукта сульфатно-целлюлозной переработки древесины в растворе гидроксида натрия при соотношении твердой и жидкой фаз 1:0,97-1,03 при расходе едкого натра (в пересчете на Na₂O) 76,2-81,4 кг/м³, а гидротермальную обработку проводят при температуре 85-95°C и атмосферном давлении в течение 10-15 мин. Патент Российской Федерации №2238242, МПК: C01B 33/32, 2004 г.

За прототип принят способ получения жидкого стекла путем гидротермальной обработки двуокиси кремния едкой щелочью при перемешивании ультразвуком с частотой от 15 до 45 кГц, а в качестве двуокиси кремния используют аэросил с размером частиц от 5 до 20 мкм. Авторское свидетельство СССР №480644, МПК: С01В 33/32, 1975 г.

Покрытия из жидкого стекла указанным способом при внешних воздействиях охрупчиваются, обладают низкой водостойкостью и стойкостью к соленой воде.

Данное изобретение устраняет недостатки прототипа.

Техническим результатом изобретения является повышение эластичности, стойкости к соленой воде, стойкости к воздействию соляного тумана.

Технический результат достигается тем, что в способе получения высокомодульного жидкого стекла путем гидротермальной обработки двуокиси кремния в виде аэросила с размером частиц от 5 до 20 мкм едкой щелочью при перемешивании ультразвуком с частотой от 15 до 45 кГц, отличающемся тем, что в нагретый до 80-99°C раствор гидроксида щелочного металла с концентрацией 1,5-4,0% по массе вводят 15-25% аэросила по массе, перемешивают ультразвуком с частотой от 15 до 45 кГц и гомогенизируют и диспергируют раствор, многократно пропуская его через магнитное поле с индукцией 0,05-0,4 Тс в рабочей зоне, и охлаждают до комнатной температуры.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлено устройство для получения высокомодульного жидкого стекла, где: 1 - емкость для приготовления жидкого стекла, 2 - бункер для гидроксида щелочного металла, 3 - бункер для высокодисперсного кремнезема (двуокиси кремния), 4 - источник ультразвука, 5 - компоненты жидкого стекла, 6 - сливное отверстие, 7 - резервуар с теплоносителем, 8 - клапан, 9 - нагревательные элементы, 10 - насос, 11 - фильтр с многополярным магнитом; 12 - рабочая зона.

Устройство позволяет изготавливать раствор кремнезема без потерь и загрязнения окружающей атмосферы.

Рассмотрим осуществление способа. В емкость 1 подают воду и нагревают до температуры 80-90°C. Затем через технологическое отверстие в крышке из бункера 2 засыпают в емкость 1 гидроксид щелочного металла (например, калия) в количестве 1,5-4,0% от массы воды. Затем подают из бункера 3 двуокись кремния в количестве 15-25% от массы воды. Одновременно получаемую взвесь с помощью насоса 10 пропускают через фильтр с многополярным магнитом 11.

После окончания засыпания двуокиси кремния раствор нагревают и перемешивают с помощью ультразвукового элемента 4. Магнитное поле сформировано 4-16 прямыми магнитами, расположенными равномерно по окружности вокруг трубопровода, которые создают в рабочей зоне 12 магнитное поле с индукцией от 0,05 до 0,4 Тл.

В процессе обработки ультразвуком раствора непрерывно перекачивают насосом 10 через рабочую зону 12, в которой раствор гомогенизируют и диспергируют магнитным полем.

По окончании процесса полученное жидкое стекло охлаждают до комнатной температуры.

Способ получения высокомодульного жидкого стекла путем гидротермальной обработки двуокиси кремния в виде аэросила с размером частиц от 5 до 20 мкм едкой щелочью при перемешивании ультразвуком с частотой от 15 до 45 кГц, отличающийся тем, что в нагретый до 80-99°C раствор гидроксида щелочного металла с концентрацией 1,5-4,0% по массе вводят 15-25% аэросила по массе, перемешивают ультразвуком с частотой от 15 до 45 кГц и гомогенизируют и диспергируют раствор, многократно пропуская его через магнитное поле с индукцией в рабочей зоне 0,05-0,4 Тл, и охлаждают до комнатной температуры.

Изобретение относится к получению композиций гидратированных силикатов щелочных металлов для изготовления разбухающих слоев огнестойкого остекления. Предложен способ получения композиций гидратированных силикатов щелочных металлов, содержащих SiO2/M2O в мольном отношении в интервале между 3 и 7, в котором они превращаются в твердый гель без сушки, из стабильного и жидкого раствора дегидратацией, снижающей содержание воды по весу на 14% максимум, проводимой при температуре не выше 60ºС при давлении от 1 до 100 гПа.

Способ получения жидкого стекла из силиката натрия // 2495823

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Жидкое стекло получают взаимодействием в замкнутом контуре водосодержащего потока с потоком расплава силиката натрия с силикатным модулем 2,0-3,5.

Способ получения жидкого стекла // 2480409

Изобретение относится к технологии получения жидкого натриевого стекла, применяемого в строительстве, металлургии, в производстве бумаги, синтетических моющих средств, клеев, пропиток, замазок, катализаторов, электродов, адсорбентов, в процессах флотации, а также, для получения кремнекислотных наполнителей и высокодисперсного диоксида кремния.

Способ получения кристаллогидратов метасиликата натрия пятиводных, шестиводных, девятиводных // 2473465

Изобретение относится к области открытия способа (технологического процесса) получения твердых кристаллов/гранул вещества динатриевой соли кремниевой кислоты пятиводной, шестиводной, девятиводной (натрия метасиликата, торговое название) из такого сырья, как диоксид кремния (кварц, а также любое кремнесодержащее сырье, кремневые отходы иных производств) и карбоната натрия (соды кальцинированной - торговое название).

Способ изготовления твердого гидросиликатного геля // 2448902

Изобретение относится к изготовлению твердых гелей на основе сложных смесей гидросиликатов щелочных металлов. .

Способ получения литиевого жидкого стекла // 2448043

Изобретение относится к способам получения жидкого литиевого стекла, используемого для создания терморегулируемых покрытий космических аппаратов нового поколения, а также в составах композиционных материалов, при изготовлении силикатных пленок, антибликовых покрытий.

Способ модифицирования жидкого стекла // 2446100

Изобретение относится к способам модифицирования жидких стекол, которые могут быть применены для получения терморегулирующих покрытий, применяемых в авиационной, космической промышленностях, а также в других областях техники.

Способ получения железокремниевого флокулянта-коагулянта и способ обработки воды // 2438993

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и может быть использовано при получении железокремниевых флокулянтов-коагулянтов и способу обработки с его помощью сточных вод промышленных предприятий, а также ливневых вод, содержащих нефтепродукты.

Способ получения жидкого стекла // 2430018

Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла для производства строительных материалов. .

Ультрадисперсный вяжущий материал // 2411201

Изобретение относится к строительным материалам, преимущественно к изготовлению вяжущих, и может быть использовано при получении, в частности, конструкционного материала.

Способ и устройство для получения высокомодульного жидкого стекла, как связующего для цинксиликатных составов // 2538830

Изобретение может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в сельском хозяйстве, строительстве, энергетике, добыче полезных ископаемых, а также в объектах военного и космического назначения. Высокомодульное жидкое натриевое стекло с модулем 3,8-4,5 получают гидротермальной обработкой суспензии едкой щелочи и кремнезема с размером частиц (10-40)*10-6 м при атмосферном давлении и температуре 97-99°C при перемешивании раствора с одновременной циркуляцией. На первом этапе процесс ведут при температуре 70-75°C и плотности 1,22-1,26 г/см3 в течение 30-40 минут, а на втором - при температуре 97-99°C и плотности 1,18-1,22 г/см3 в течение 20-30 минут. Устройство для получения высокомодульного жидкого стекла выполнено в виде прямоугольной ванны 1, дно 2 которой служит «рубашкой» с теплоносителем и нагревательными элементами 4. Для перемешивания устройство оборудовано погружным ультразвуковым излучателем 6 и насосом 5, обеспечивающим циркуляцию. Поверхность нагрева и дно ультразвукового излучателя 6 параллельны и выполнены с углом наклона, тангенс которого равен 0,075-0,100. Изобретения позволяют сократить длительность процесса и упростить его, а также уменьшить энергозатраты при высоком качестве высокомодульного жидкого натриевого стекла. 2 з.п. флы, 1 ил., 2 табл.

Композиция для нанесения антикоррозионного покрытия // 2538878

Изобретение относится к покрытиям для антикоррозионной защиты металлических конструкций и может быть использовано для всех металлических конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред, в частности к системе для антикоррозионного покрытия морских судов и плавающих платформ в условиях высокоминерализованной морской воды и ультрафиолетового облучения солнечного спектра. Композиция для нанесения антикоррозионного покрытия содержит в качестве связующего материала - высокомодульное жидкое натриево-литиевое с силикатным модулем 3,5-4,5 или калиево-литиевое стекло с силикатным модулем 4,5-6,5, с соотношением лития и натрия или калия в пропорции 0,05-0,25 по молярной массе и цинковый наполнитель в виде смеси цинковой пыли с размером частиц 3-10 мкм сферической формы с пластинчатой пылью. Изобретение позволяет упростить технологию и состав покрытия, повысить эластичность покрытия, его водостойкость, стойкость к воздействию соляного тумана. 1 табл.

Способ получения жидкого стекла // 2548096

Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла для производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных и других изделий. Приготавливают суспензию из кремнеземсодержащего аморфного материала в растворе гидроксида натрия с концентрацией 150-250 г/дм3, причем раствор гидроксида натрия предварительно готовят на электроактивированной воде - католите с параметром pH 12-13, при этом в качестве кремнеземсодержащего аморфного вещества используют отход производства растительного масла - фильтровальный диатомитовый порошок кизельгура, регенерированный путем прокаливания порошка до полного удаления органических остатков и свободной влаги. После чего осуществляют гидротермальную обработку суспензии паром, полученным из электроактивированной воды - католита с pH 10-11. Затем полученное жидкое стекло фильтруют и концентрируют. В этих условиях уменьшается расход использования щелочи и увеличивается модульное число жидкого стекла. Получаемое при этом жидкое натриевое стекло имеет широкий диапазон плотности и может быть использовано для производства строительных материалов, а также при изготовлении теплоизоляционных и других изделий. 5 прим.

Способ изготовления жидкого стекла // 2548097

Изобретение относится к технологии изготовления жидкого стекла. Кремнеземсодержащее вещество смешивают с раствором гидроксида натрия. Полученную суспензию гидротермально обрабатывают, фильтруют. В качестве кремнеземсодержащего вещества используют мелкодисперсную фракцию аморфного диоксида кремния с размером частиц не более (0,1-5,0)·10-6 м, полученную при регенерации отработанного при производстве растительных масел порошка кизельгура. Изобретение позволяет получить жидкое стекло с широким диапазоном силикатного модуля. 3 пр.

Способ получения высокомодульного жидкого стекла // 2549407

Изобретение относится к технологии получения высокомодульного жидкого стекла для производства строительных материалов. Способ получения высокомодульного жидкого стекла включает приготовление суспензии кремнеземсодержащего аморфного вещества в растворе гидроксида натрия и последующую гидротермальную обработку при температуре 85-95°C и атмосферном давлении. В качестве кремнеземсодержащего вещества используют регенерированный фильтровальный отработанный порошок кизельгура, который измельчают в шаровой мельнице до размеров частиц (0,1-10)·10-6 м. Полученный мелкодисперсный порошок кизельгура с размером частиц не более (0,1-1,0)·10-6 м отсеивают. Готовят суспензию из измельченного порошка кизельгура с размером частиц (1-10)·10-6 м с раствором гидроксида натрия при расходе гидроксида натрия 400-450 кг/т порошка в течение 15-30 мин. Получают жидкое стекло с модулем 2,5-3,0. При непрерывном помешивании равномерно медленно добавляют в жидкое низкомодульное стекло сухой мелкодисперсный порошок кизельгура с размером частиц не более (0,1-1,0)·10-6 м до достижения заданного модуля не менее 4,5. Изобретение позволяет получить высокомодульное жидкое стекло высокого качества с низким содержанием примесей: Al2O3, Fe2O3, СаО и водонерастворимых веществ менее 0,20 мас.%. 3 пр.

Способ получения водорастворимого стекла // 2550884

Изобретение может быть использовано для производства жидкого стекла, применяемого в качестве вяжущего, добавки или реагента в строительной, химической, машиностроительной, текстильной и бумажной отраслях промышленности. Водорастворимое стекло получают путём взаимодействия шихты из кремнезёма и природного сульфата натрия или сульфатных отходов химических производств при варке их шихты в кольцевой циклонной камере с варочным бассейном. Двухкомпонентную сульфатную шихту подают в кольцевую циклонную камеру через тангенциально установленные фурмы, а процесс варки растворимого стекла осуществляют при температуре 1450÷1550 °C. Изобретение позволяет упростить и удешевить производство растворимого стекла. 1 ил., 3 табл.

Способ получения алюмосиликатов натрия или калия из кремнийсодержащего растительного сырья // 2557607

Изобретение может быть использовано для получения носителей катализаторов, ионообменных материалов, сорбентов, используемых при очистке, сушке и разделении газов, при очистке воды от бактерий и пестицидов, для приготовления пигментов, для получения пищевых добавок. Способ включает взаимодействие раствора силиката натрия или калия с раствором соли алюминия, отделение образовавшегося осадка, промывание его водой и термообработку. Раствор силиката натрия или калия получают путем обработки рисовой шелухи или соломы 4-10% раствором гидроксида натрия или калия при температуре 70-90°C в течение 40-60 мин с последующим отделением нерастворившегося остатка растительного сырья. В качестве раствора соли алюминия используют насыщенный водный раствор сернокислого алюминия Al2(SO4)3·18H2O в количестве, обеспечивающем нейтральное значение pH реакционной смеси. Образовавшийся осадок целевого продукта после отстаивания промывают водой до полного удаления сульфат-ионов и подвергают термической обработке при температуре 150-600°C. При использовании гидроксида натрия осадок отстаивают в течение не менее 5 часов, а при использовании гидроксида калия осадок отстаивают в течение не менее 1 часа. Технический результат - упрощение способа и повышение его безопасности для здоровья человека и окружающей среды при одновременном расширении сырьевой базы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 пр.

Способ получения растворов силикатов щелочных металлов и силиката аммония // 2570674

Изобретение может быть использовано в химической, металлургической, текстильной, бумажной и лакокрасочной промышленности. Сначала в измельченный до крупности менее 50 мкм кварц добавляют нерастворимый кварцевый песок крупностью -0,15+0,05 мм в количестве 5-20% от массы кварца и растворяют в растворах щелочей при температуре 120-170°C и давлении до 0,8 МПа. Полученную суспензию охлаждают и фильтруют. Растворы щелочей можно готовить непосредственно перед получением растворов силикатов щелочных металлов и силиката аммония. В фильтрат можно добавить аморфный кремнезем для повышения модуля. Получают чистые растворы силикатов щелочных металлов и силиката аммония, а также их смесей, с модулем 1-4,5, плотностью 1100-1500 кг/м3 и вязкостью 50-10000 мПа·с. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

Способ преобразования углерода, крекинг углеводородов и устройство для крекинга углеводородов // 2573833

Изобретение относится к способу преобразования углерода в оксид углерода. Данный способ включает приведение углерода в контакт с паром в присутствии материала со структурой типа карнегиита, имеющего формулу (Na2O)xNa2[Al2Si2O8], где 0<х≤1. Предлагаемый способ позволяет эффективно снизить количество коксовых отложений. Изобретение также относится к способу крекинга углеводородов, а также устройству для крекинга углеводородов. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл., 4 пр.

Способ изготовления строительного материала // 2606741

Изобретение относится к строительству и касается промышленности строительных материалов, а именно к изготовлению любых видов строительных изделий, дорожных покрытий, и может быть использовано при жилищном и промышленном строительстве, строительстве дорог, в литейном, химическом производстве и других областях. Способ изготовления строительного материала включает перемешивание кремнезема и 5%-ного щелочного раствора при соотношении сухого и жидкого компонентов 1:1 при одновременном воздействии на смесь электромагнитным полем до полного растворения кремнезема, добавление полученного раствора в количестве от 4% до 8% от общего объема смеси к кремнеземсодержащему сырью, включающему 5-10% или 15% кристобалита от общего объема смеси, затем перемешивание смеси до полного смачивания кремнеземсодержащего сырья, формование из полученной смеси изделий и обработку сушкой при температуре от 40°С до 80°С или путем пропаривания изделия при температуре 90°С-120°С, или путем воздействия на изделие СВЧ излучением. Изобретение развито в зависимом пункте формулы. Технический результат - упрощение производства изделий, повышение огнеупорности, водостойкости, прочности, кислотостойкости, снижение водопоглощения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 3 пр.