Способ получения калийного жидкого стекла

 

О П И С А Н И Е (ц922069

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских .

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 17. 09. 80 (21) 2983485/23 26 (51) М. Кл с присоединением заявки 1тк— (23) Приоритет—

С 01 В 33/32 феудврктвнвв41 квмвтвт

МВР вв ашшм нэокретеввв и вткрыткв (53) УДК 553. . 67(088. 8) Опубликовано 23.04.82. Бюллетень Я 15

Дата опубликования описания 25. 04.82 (72) Авторы изобретения

A. Н. Мурашкевич, В. В. Печковский, В. В . Шепелева и И.Н. Породзинская а т ° л р 1;-, 1

Белорусский технологический институт м. С.Й . Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛИЙНОГО ЖИДКОГО

СТЕКЛА

Изобретение относится к химичес- .!кой промышленности, а именно к спо.собу получения калийного жидкого стекла, используемого в производстве.кислотоупорных и огнестойких материалов.

Известен способ получения калийного жидкого стекла B две стадии путем сплавления калийной соды с кварцевым песком при 1400-1500 С и растворения полученной силикатной глы,.бы острым паром в автоклаве при давлении 6-9 атм I1l.

Однако такой способ трудоемок, требует сложного технологического оборудования и большого расхода энергии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ по" лучения калийного жидкого стекла путем предварительного измельчения кварцевого песка до удельной поверхности 3000-6000 см /r и последую2 щего его растворения в. 2 1-283-ном растворе гидроокиси калия в автоклаве при давлении 16-20 атм.

Способ позволяет получить калийное жидкое стекло с удельным весом

1,46- 1,48 г/см и модулем 2,4-2,6 без осадка, поэтому отпадает необходимость его фильтрации l2) .

Недостатком способа является исо пользуеный режим растворения: t 190 С, время 1 ч, давление в автоклаве

16-20 атм,. что требует значительных затрат энергии и специальной автоклавной аппаратуры.

Цель изобретения - упрощение способа.

Поставленная цель достигается способом получения калийного жидкого стекла путем обработки кремнегеля в 30-503 растворе КОН при

100-105 С в течение 30-40 мин. Кремнегель явпяется отходом производства фторида алюминия..

Как видно из таблицы, предлагаемый способ значительно проще, чем известный. Температура снижается с о

190 С до 100 С, время уменьшается с

1 ч до 40-30 мин, отсутствует стадия предварительного размола сырья, причем предлагаемый способ не требует специальной автоклавной аппаратуры.

Т, С

Режим растворения

Количест- Характеристика стекла во ста дий Плотность Модуль г/см

Способ мин Р, атм

Измельче" 1,46"1,48 2,4- 2,6 ние, растворение . в автоклаве

Растворение 1,64-1,7 2,4-2,8

16-20

Известный

190

Предлагаемый 100-105

30-40

АтмосФерное

Формула изобретения неземсодержащего сырья раствором едкого калия -при нагревании, о т л и1. Способ получения калийного жид- - ч а ю шийся тем, что, с целью кого стекла, включающий обработку крем- упрощения способа, в качестве крем3 92

Использование растворов КОН кон.центрацией меньше 304 нецелесообразно, так как не обеспечивает необходимой степени растворения 510 и способствует снижению модуля жидкого стекла.

Использование растворов KOH больше 50 мас.4 вызывает осложнения при перемешивании исходной смеси вследствие высокой вязкости растворов

КОН.

Температурный режим растворения, кремнегеля (100-105 С) обусловлен необходимостью удаления некоторого излишка воды, т.е. температуру поддерживают на уровне температуры кипения смеси, хотя растворение кремнегеля проходит достаточно быстро и при более низких температурах, т.е, 70-80 С.

Осуществление растворения кремнегеля в течение менее 30 мин не обеспечивает полного растворения Sip, содержащегося в кремнегеле, а увеличение времени выдержки смеси крем" негеля с раствором КОН больше 40 мин также нецелесообразно, так как ведет к повышению вязкости смеси и ухудшению качества конечного продукта.

П р и и е р 1. 54,4 r кремнегеля состава, мас. r.: S10p — 18 4;

AlF> - 5 5; Н О - 75 9 смешивают . с 7,45 г КОН, растворенного в 8 г

Н 0 (503-ный раствор КОН). Далее смесь выдерживают, интенсивно перемешивая, при 105 С в течение 30 .мин.

Степень растворения SiO> составляет

983. Поскольку с исходным кремнегелем вносят значительное количество воды (42 r), то температуру необхо2069 4 димо поддерживать на уровне кипения смеси с тем, чтобы в процессе растворения можно было удалить излишек воды.

Полученное жидкое стекло имеет моs дуль 2,4, удельный вес 1,64 г/см .

Пример 2. 33,3 г кремнегеля состава, мас 3: S10p 30; Ai Fy 4,3;

НрО 65,7, смешивают с 7 45 г КОН, растворенного в 14 г Н О (304-ный

1О КОН). Смесь выдерживают при 100 С в течение 30 мин до полного растворения Si0, поддерживая первоначаль- ный объем добавления горячей воды (20. r). В результате получают жидкое

ts калиевое стекло удельного веса 1,68 с модулем 2,6.

Пример 3. Аналогично примеру

2, однако смесь кремнегеля и раствора КОН выдерживают при 1pg Ñ в течение

20 40 мин. В результате получают жидкое калиевое стекло удельного веса

1,7 г/см с модулем 2,8.

Пример 4. Аналогично примеру 2, однако смесь кремнегеля и раствора KOH выдерживают при 100 С в течение 35 мин. В результате получают жидкое калиевое стекло удельного веса 1,65 г/смз с модулем 2,5.

В таблице приведены сравнительные результаты предлагаемого и известного способов.

922069

5 неземсодержащего сырья используют кремнегель, а обработку ведут при 100= 105oÑ 30-504-ным раствором едкого. калия в течение 30-40 мин.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что используемый кремнегель является отходом произ" водства фторида алюминия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Григорьев П.Н. Матвеев M.À.

Растворимое стекло. M., 1 156, с. 111-121.

2. Авторское свидетельство СССР

tf 709531, кл. С 01 B 33/32в 1975.

СосТавитель Т. 6еренштейн

Редактор Н. Гунько Техред И. Гергель Корректор М. Коста

Заказ 2 /30 Тираж 51 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,