Способ получения силикатно-кальциевого продукта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕИИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

< 98121? (6t) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23.07. 80 (21) 2970691/23-26 с присоединением заявки №f5)) М Кд 3

С 01 В 33/24

С 01 В 33/32

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет-)53) УДК 546. 284 (О 88 ° 8) Опубликовано 15,1282, Бюллетень ¹46

Дата опубликования описания 15. 12:82

М.А. Сафарян, М.С. Манучарян и A.g, Сафарян (72) Авторы изобретения

Институт общей и неорганической химии

AH Армянской ССР (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАТНО-КАЛЬЦИЕВОГО

ПРОДУКТА"

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

Известен способ получения Ма О °

СаО 6SiOy путем автоклавной обработ ки смеси метасиликата натрия, кремнезема и метасиликата кальция, полученный осадок после фильтрации автоклавной пульпы, содержащий МаяО

° Са0.6510>. подвергают сушке,1).

Недостатками этого способа являются сложность процесса получения натриево-кальциевого силиката, связанная с необходимостью предварительного получения метасиликата нат- рия 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 достигаемому результату является способ получения гидросиликатного продукта путем гидротермальной .обработки карбоната кальция щелочно-кремнеэемистым раствором )2 ).

Недостатком известного способа является невысокий модуль целевого продукта из-за невозможности получения известным способом продукта состава Na О Са0- 6S10 .

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

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения силикатно-кальциевого продукта пу15. тем гидротермальной обработки карбоната кальция щелочно-кремнеэемистым раствором, щелочно-кремнеземис, тый раствор берут при соотношении

2О 5 1 0 и Ма Окс тстк Равном 3,0-3,2, и при малярном соотношении 5 0, к СаСО> равном 5,9-6,0, и процесс ведут при

180-220 С.

Повышение температуры интенсифицирует и обеспечивает начало процесса разложения карбонаха кальция. Выделенный СО «ион абсорбируется с оставшимся в растворе натриевым ка?Устиком. Повышение температуры от

180-до 220оС служит достижению цели следуктдим образом: нижний предел

981217 (18O С) приводит к увеличению и интенсификации степени карбонизации уже частично карбониэированного до

100-105Ъ щелочно-кремнеэемистого раствора, к уменьшению содержания кремнезема в фильтрате и началу пол5 ейного осаждения аморфного кремнезема, а верхний предел (220 "С ) приводит к полному осаждению кремнезема. Таким образом, проведение процесса в указанных температурах упрощает и интенсифицирует процесс полного осаждения кремнезема. Дальнейшее регулирование процесса,.".с целью получения целевого продукта, ведется

СО -ионом, который выделяется из карбоната кальция и полностью осаждает кремнезем иэ раствора. Поэтому

1 именно предлагаемые значения кремни6 вого модуля щелочно-кремнеземистого раствора = 3, 0-3,2 с соS 102

"1 а Окспст

5iО держанием соды

1,0-1,5 и соответственно с молярным соотношением = 5,5-6,0

S 1 0.2.

Са СОп служат достижению цели, так как упрощается и интенсифицируется процесс полного осаждения аморфного кремне з ема путем е го в э аимодейс твия с Са0. Выход за пределы нредлагаег0ых значений кремниевого модуля нецелесообразен в связи с тем, что только при указанных интервалах можно получить высококремнистый продукт состава Иа, О СаО 65iО .

Способ заключается в следующем.

При гидрохимической обработке высококремнеэемсодержащих пород, таких.гкак перлит, трепел, кварцевый пе. сок, диатомит, KBBpIIHTBI и т.д, нет йеобходимости получения метасиликата натрия и кальция из щелочно-кремнеземистого раствора. Необходимо сразу полу чить щелочно-кремнеземистый раствор

SIO с кремниевым модулем

N a 0 aye

S i On

3-3,2 или = 1,50-1,0. йа Ооб 5 У

Добавив СаСО при молекулярном соотЪ ношении С СО = 5 9-6 или

S 10.а Nay.0 3S i O

Са СО Съ

3 и проводя частичную карбонизацию до 85--) 95 ОЪ где — - = 1,9"

"эа.Оке т

У 0 Р

СаСО э

2, передают в непрерывно действуЮщий автоклав гидротермальнуй .обработку при 180-220 С в течение 1-1,5 ч, полученную пульпу фильтруют. В осадке получают натриево-кальциевый силикат состава Nа 0"Сa0-6S10

60 ют температуру до 220 с. и процесс

6$ продолжают 1,0 ч. Полученную пульпу

5 о

ЗО

Ю

55 Кбйцентрация щелочно-креглнеэемистого раствора SiО 85-95 г/л, Na О

30-33 г/л, Ма 0„О 30-62 г/л карбонатная щелочь одновременно способствуют и ускорению разложения пород, полученный фильтрат — содовый раствор с содержанием 4-5 г/л SiÎ отправляй. ется на частичную каустификацию и повторное использование, а осажденный углекислый кальций используется для получения натриево-кальциевого силиката.

Во время автоклавного процесса из карбоната кальция удаляется СО ион, карбонизируют частично уже карбониэированный щелочно-кремнеэемистый раствор, выделяемый активный аяорфный кремнезем взаимодействует с Са0, и создается условие для получения На О,СаО 6510 . Степень карбониэации раствора доходит до 100105Ъ.

Й р и м е р 1. 330 мл щелочно:кремнеэемистого раствора с концентрацией 510 90 г/л, Na О „ 31 г/л

На<0 6 31,3 г/л с кремййевым моS1Ох дулеги = 3 и молекулярным

Н ОКС5 5 Ст

5 10< соотношением 5, 9- б смеши -

СоСО вают с 8,1 г карбоната кальция, частично карбонизируют o T б б до 85 8 Ъ, жидкая фаза щелочи имеет состав:

Ма О„5„,О ;15, 1 г/л и 01а Огцц5,1 48, 23 г/л

Пульпу помещают в антоклав и поднимают температуру до 200 С, и процесс продолжается 1,5 ч. Полученную пульпу фильтруют и промывают. Фильтрат имеет следующий состав: Na ΄с, 43,7 г/л, йа, О„ „ 3,53 г/л, SiOI

4,15 г/л.

Химический состав осадка, Ъ:

Si0. 69,19; СаО 10,76; Na 0 11,29„ п. й. п. 5,69 вл. 2,44. Осадок имеет влажность 58,7Ъ. Осадок сушат и в результате получают натриево-кальциевый силикат Na20 СаО ° 6510, служащий сырьем для стекол, а фильтрат возвращают для повторной каустификации.

Пример 2. 330 мл щелочно-. кремнеземистого раствора с концентрациЕй 510 95 г/л; Na О„,„ 31,76 г/л, Na О

@ Ps

31,35 г/л, c кремниевым моS i От дулем N 0 =- 3, 15 и моле куляр1 а,Ок,„„, ным соотношением е — 5, 5-6 сме510я.

С а СОг3 шивают с 8,5 r карбоната кальция и частично карбОнизируют до 84,9Ъ, жидкая фаза по щелочи -имеет состав

Ма,01.,.». . 14,8 г/л,йа О > 79,03 г/л. и 6 5

Пульйу помещают в автоклав, поднима981217

Составитель К, Ягунов

РедактОр О. Персиянцева Техред T.Nàòo÷êà Корректор А. Ференц

Заказ 9595/29 Тираж 509 Подписное

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,фильтруют и промывают. Фильтрат име ет следующий состав: Na 0 5,2),г/л, На 0 . 2,88 г/л, Sl0 4,26 г/л.

Химический состав осадка, %: Si0 .69,93; СаО 10<87; Ма.зО 12,84;п. и. п.

4,97;, вл. 2,17. Осадок сушат, в результате получают натриево«кальциевый силикат Na О ° CaO 6S 10, служащий сырьем для стекол, а Фильтрат возвращают в цикл для повторной каустификации. 10

П р и и е р 3. 330 мл щелочнокремнеэемистого раствора с концентрацией 5i0 86,4 г/л .йа О „27,6 г/л >

Ма 0 60,85 г/л, с кремйиевйм моl5 дулем —, 3,12 и олекулярЯ МЮУС ным соотношением

= 5,9-6 смеСа О> шивают с 7,5 г карбоната кальция и 20 частично карбониэируют до 84,5%„ жидкая Фаза по щелочи имеет состав: йа О„ Д2,26. г/л, Ма<0„„76,72 г/л, Пульйу помещают в автоклав, поднимают температуру до 180 C,è процесс 1 25 продолжают 1,5 ч. Полученную пульпу фильтруют и промывают. Фильтрат.име- . . ет следующий составт Ма 0 >Я4,86 г/л

;Иа Ожл 3,12 г/л, SiO 4,73 г/л.

Химический. Состав. а: 510468<75;

СаО 10,32; йа О 11,89у п. п. п, 6,.01 вл. 2,94. Осадок сушат и в реэульта1те получают натриево-кальциевый си- ликат йа О Ca0 ° 6510, служащий СыpbeM для стекол, а Фильтрат возвращают. в цикл для повторной каустифи кации.

Формула изобретения

Способ получения силикатно-кальциевого продукта путем гидротермальной обработки карбоната кальция щелочно-кремнеэемистым раствором, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения кремниевого модуля целевого продукта, щелочно- кремнеэемисий раствор берут при соотношении 510 и йа, О, „„, равном 3,0 3,2, и при молярном соотношении Sf0 к СаСО, равном 5,9-6,0,„и процесс ведут при температуре 180-220 С.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 147585, кл. С 01 В 33/24, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2931498/23-26, кл. С 01 В 33/24, 1980.