La presente invention concerne un procede de ~abrication de solutions de silicate de metal alcalin par reaction de la silice avec une solution alcaline.
Le procede de fabrication de silicate de metal alcalin par fusion alcaline de la silice est bien connu en particulier par Soluble silicates de J.G. Vail, Reinhold Pub.Corp. Vol. 1/ p~ 6 (1952). De nos jours c'est encore pratiquement le seul procede utilise.
Un autre procede bien connu est l'autoclavation de ~a silice a~ec une solution alcaline. C'est ainsi que le Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie vol. 21 ~1928), p. 861 cite les essais de Liebiy (1857) et d'autres auteurs, mais les resultats n'ont conduit qu'a des silicates trop riches en hydroxyde de sodium pour une exploitation industrielle.
Le brevet britannique n 788 933 montrent l'intérêt d'un procédé travaillant a une temperature comprise entre 175~C et 320C alors que la fusion alcaline necessite des temperatures voisines ou superieures a 1 300C.
Le brevet des Etats-Unis n 3.971.727 decrit l'obtention de silicates de metaux alcalins en solution aqueuse sous pression a une temperature comprise entre 138C et 210C, mais il est necessaire d'agiter mecanique-ment et de filtrer, et la reaction implique des temps de sejour assez longs ainsi que la presence d'un tiers produit pour aboutir a des resultats interessants.
Les demandes de brevets europeens publiées sous les nos 33.108 et 33.109 le 5 août 1981 revendiquent la,fabrication de silicate de sodium mais les procedes decrits necessitent l'agitation de la suspension et sa filtration.
L'interêt apporte au procede d'attaque de la silice par une solution alcaline augmente avec la necessite d'economiser l'energie, les conditions suivantes doivent être reunies:
~ ~, 22~7~
- possibilite d'obtention de solutions de sili-cates suf~isamment riches en SiO2. Par exemple, l'indus-trie de la detergence et la fabrication de silicoaluminates de sodium (zeolithes de type A) necessitent l'emploi de silicates de sodium dont le rapport ponderal SiO~/Na2O
est voisin ou supérieur ~ 2 et au plus egal a 2,5.
- obtention de ces solutions en continu afin de diminuer le coût des investissements.
La Demanderesse a mis au point un procedé qui repond non seulement aux conditions ci-dessus, mais permet en outre:
. l'utilisation des sables de quartz de granulometrie elevee et non des farines de silice, ce qui permet d'economiser l'energie de broyage;
. l'absence d'agitation du melange sable solution tout en assurant un bon transfert de masse reactif-sable-produit de réaction;
. de ne pas ~iltrer les solutions obtenues sur des appa-reils specialement destines à cet effet; et . l'obtention de silicates de metaux alcalins de rapport pondéral SiO2/Me2O eleve.
Ceci a pour consequence une simplification nota-ble de l'installation en même temps qu'une grande souples-se d'utilisation donc une diminution sensible des inves-2S tissements.
Par conséquent, la présente invention concerneun procéde de fabrication d'une solution limpide de sili-cate de métal alcalin pour lequel le rapport ponderal SiO2/ oxyde de metal alcalin est au plus égal à 2,5, par attaque de silice cristallisee de granulometrie moyenne comprise entre 0,1 mm et 2 mm , à une temperature comprise entre 150C et 240C et à une pression superieure à la pression de vapeur saturante de la phase liquide du système à la temperature de reaction, caracterisee en ce .~
7~
qu'une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin traverse, à une vitesse comprise entre 2 et 15 m/h, un lit de silice non agité forme dans un reacteur tubulaire sans agitation mecanique et alimente du haut vers le bas en silice et en solution aqueuse d'un hydroxyde de metal alcalin dans un rapport ponderal tel que le rapport SiO2/oxyde de metal alcalin soit celui voulu pour la solution de silicate fabriquee~ le lit de silice consti tuant le moyen unique de filtration pour le produit fabrique et aucun ret.our de silice dans le reacteur n'ayant lieu à partir du produit extrait du reacteur.
.
7~
Le procede consiste dGnc à alimenter de la silice cristallisee de granulométrie moyenne comprise entre 0,1 mm et 2 mm et une solution aqueuse dlhydroxyde de métal alcalin constituee, par exemple, par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium dans un tube vertical qui sert de reacteur. Le controle de la temperature et de la vitesse d'alimentation des reactifs ainsi que celui de la concentration de la solu-tion alcaline assurent la concentration et le rapport ponde-ral SiO2/Me2O du produit obtenu.
La silice utilisee est un sable de quartz dont la granulometrie ne peut etre inferieure à 0,1 mm a cause de la parte de charge du systeme. Elle ne doit pas avoir une gra-nulometrie supérieure a 2 mm pour que la reaction ne soit pas ra~entie.
Bien que la meme réaction puisse avoir lieu en presence d'autres solutions alcalines que des solutions aqueuses d'hydroxyde de sodium, ces dernieres sont les plus utilisees industriellement. Elles doivent avoir une concen-tration en Na2~ comprise entre 8,9 et 28,6 ~ en poids au moment de l'attaque de la silice. En effet une dilution trop grande conduit a des solutions de silicate de sodiumqui ne seraient pas directement utilisables pour des emplois industriels et une concentration trop forte produit des bou-chages au sein du lit de sable par formation de cristaux de disilicate de sodium.
L'alimentation du reacteur se fait par le haut,la réaction ayant lieu sur le lit de sable qui sert a la fois de source de silice et de filtre, ce qui assure un bon transfert de matiere et la production d'une solution limpide de silicate de metal alcalin.
La partie interne du reacteur, en contact av2c des solutions alcalines chaudes, est constituee par un metal ou un alliage resistant a la corrosion. Le nickel convient ~; - 3 -1 .
bien a cet effet mais les aciers ordinaires tels que ceux utilises pour les chaudières peuvent egalement être utilises, notamment si la solution alcaline est additionnee de carbo-nate comme preconise par le brevet français n 2.462.390.
Ce reacteur est muni d'une grille metallique dans sa partie inferieure afin de retenir le sable ou de tout autre dispo-sitif convenant a cet effet et présentant une perte de charge minimale. La section du reacteur determine la vitesse de passa~e de la solution a travers la silice. Cette vitesse doit être cornprise entre 2 et 15 m/h. Une vitesse trop fai-ble ne permet ni une productivite suffisante ni un transfert correct et une vitesse trop elevee conduit a une perte de charge telle que le contrôle de la reaction n'est pas possible.
Ce reacteur joue egalement le rôle de filtre a sable, ce qui implique une hauteur de sable minimale et conduit a des solu-tions parfaitement limpides.
Le rapport ponderal SiO2/Me2O et la vitesse de reaction etant fontion de la temperature au sein du lit du reacteur, celle-ci doit être comprise entre 150 et 240C
afin de permettre a la fois une attaque suffisante de la silice et un contrôle de la reaction. La reaction etant legerement exothermique il est inutile de chauffer le reac-teur. En revanche, la solution alcaline doit être introduite à une temperature telle que la temperature au sein du reac-teur soit maintenue. La temperature des produits de recetteest suffisante pour assurer:
- une concentration de la solution, - et/ou un prechauffage des reactifs Un mode preEere de realisation du procede selon l'invention consiste a former la solution aqueuse d'hydroxyde de métal alcalin entrant dans le reacteur de telle façon qu'aucun apport exterieur d'energie calorifique ne soit ne-cessaire.
Le resultat particulierement avantageux procure , - 4 -. , " ~.
par une telle facon de procéder est atteint grâce a l'uti~
lisation judicleuse, d'une part, des calories disponibles dans la solution de silicate de me-tal alcalin sortant du réacteur pour préchauffer une solu-tion aqueuse concentrée d'un hydroxyde de mé-tal alcalin et de l'eau, et, d'autre part, des calories fournies par la dilution exothermique de cette solution alcaline concen-trée par cette eau pour former la solution alcaline entrant dans le réacteur.
Il est ainsi possible, par exemple, lorsqu'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium es-t utilisée, d'ob-tenir des solutions limpides de silicate de sodium contenan-t de 35 ~ en poids à ~6 ~ en poids de silicate de sodium sans apport extérieur d'énergie calorifique.
Le résul-tat par-ticulierement avantageux du procédé
selon l'invention dans son mode préféré de réalisa-tion, réside non seulement dans l'économie d'énergie calorifique réalisée par rapport a un mode de fonctionnement dif:Eeren-t dans le cadre de l'invention, mais encore dans la possibi-lité offerte d'obtenir économi.quemen-t une solution limpide de silicate de métal alcalin directement utilisable dans l'industrie.
La figure unique mon-tre le schéma du procédé cor-respondan-t au mode préféré de réalisation de l'invention:
la silice, par exemple un sable de quart~, ex-traite de recipien-ts de s-tockage par exemple grâce a un systeme connu permettant le passage con-tinu a une pression supérieu:re ~l la pressi.on atmosphérique, de produits solides se -trouvan-t lnltialement a pression atmosphérique, es-t amenee par la conduite 1 dans l.a partie supérieure du reac-teur 2. Le li-t de sable qui se forme dans la partie in:Eérieure de ce reac-teur est supporté par -tout dispositif, non figuré dans la planche unique, qui convien-t a cet effet et présente une perte de charge minimale par exemple une grille ou une toile métallique.
Une solution aqueuse concentrée d'un hydroxyde de mé-tal alcalin, amenée par la canalisa-tion 3, est préchauffée en 4 par échange calorifique indirect avec la solution de sil:icate alcalin circulant dans la tuyau-terie 5.
Elle est ensuite diluée d'une facgn homogene en 6 par de l'eau amenee par la tuyauterie 7 et elle même pre-chauffée en 8 par échange calorifique indirect avec la solu-tion de silicate de métal alcalin circulant dans la condui-te 9.
La solu-tion alcaline ainsi obtenue entre dans la partie supérieure du réac-teur 2, au-dessus du li-t de silice, par la tuyauterie 10.
La solution de silicate de métal alcalin qui sort en continu au-bas du réac-teur 2 par la -tuyauterie 11 e-t don-t le courant, d'abord divisé dans les condultes 5 e-t 9, rede-vient unique dans la conduite 12 après préchauffage de la solution alcaline concentree et de l'eau, est finalement evacuée, pour collecte, par cette tuyauterie 12.
Les exemples suivants, donnes a ti-tre non limita-tif, illustrent le procéde de l'invention. Les exemples 9 et 10 illustrent plus particulieremen-t l'invention dans son mode prefere de realisation.
-Dans un tube ver-tical en nickel, calorifuge, de diametre interieur 90 mm et de longueur 6 m, on introduit une charge de 53 kg de sable de quartz de granulometrie moyenne 300 ~I. On fait passer pendant 1 ~l 20 mn une solu-tion aqueuse d'hydroxyde de sodium a raison de 19,6 % en poids de Na2O à un debi-t de 50 l/h. La tempera-ture dans le tube est maintenue a 225C.
En pied de reac-teur on recueille une solution de sllicate de sodium contenant 194 g/l de Na2O et 485 g/l de sio2 .
Le sable qui n'a pas réagi reste dans le reacteur qui est rechargé avec du sable Erais pour la reaction suivante.
EXEMPLE_2 On alimente en continu un tube vertical en nickel, calorifugé, de diamètre intérieur 90 mm et de longueur 2 m avec un sable de quar-tz de granulomé-trie moyenne 300 ~ à
raison de 22 kg/h et une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium chaude contenant 11,2 % en poids de Na2O à raison de 69 l/h de solution. La -température dans le tube est main-te-nue à 220C.
La solu-tion de silicate formée en pied de reacteur contient 125 g/l de Na2O e-t 306 g/l de SiO2.
Dans le tube utilise dans l'exemple 2, on intro-duit en continu de la silice à raison de 27 kg/h et une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium contenan-t 17,6 ~ en poids de Na2O à raison de 50 l/h de solution. La silice est un sable de quartz de granulométrie moyenne 850 ~. La température dans le réacteur est main-tenue à 218C. La solution de silicate Eormée en pied de reacteur con-tien-t 175 g/l de Na2O et 429 g/l de SiO2.
Dans le -tube de l'exemple 2, on in-trodui-t en CO}l tinu de ]a silice à raison de 8,4 kg/h e-t de la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium contenant 19,6 ~ en poids de Na2O à raison de 33 1/h de solution. La silice esk un sable de quartz de granulomë-trie moyenne 300 ~. La -temperature dans le réacteur est maintenue à 160C. La solution de silicate Eormée en pied de reac-teur con-tien-t 197 g/l de Na2O et 200 g/l de SiO2.
EXEMPI,E 5 Dans le tube de l'exemple 2, on introduit en con-tinu de la silice à raisor. de 25 kg/h et de la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium contenant 23,4 ~ en poids de The present invention relates to a method of ~ production of alkali metal silicate solutions by reaction of silica with an alkaline solution.
The process of manufacturing metal silicate alkaline by alkaline fusion of silica is well known in particular by Soluble silicates from JG Vail, Reinhold Pub.Corp. Flight. 1 / p ~ 6 (1952). Nowadays it's still practically the only process used.
Another well known process is autoclaving of ~ silica to ~ ec an alkaline solution. Thus the Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie vol. 21 ~ 1928), p. 861 quotes the essays of Liebiy (1857) and others authors, but results only led to silicates too rich in sodium hydroxide for exploitation industrial.
British Patent No. 788,933 shows interest of a process working at a temperature between 175 ~ C and 320C while alkaline fusion requires temperatures close to or above 1300C.
U.S. Patent No. 3,971,727 describes obtaining alkali metal silicates in solution aqueous under pressure at a temperature between 138C and 210C, but it is necessary to shake mechanically-ment and filter, and the reaction involves times of fairly long stays as well as the presence of a third party to get interesting results.
European patent applications published under nos. 33.108 and 33.109 on August 5, 1981 claim the, manufacture of silicate sodium but the processes described require agitation of the suspension and its filtration.
Interest in the process of attacking the silica by an alkaline solution increases with the need to save energy, the following conditions must be reunited:
~ ~, 22 ~ 7 ~
- possibility of obtaining silicon solutions cates suf ~ ciently rich in SiO2. For example, the industry sorting of detergency and manufacture of silicoaluminates sodium (type A zeolites) require the use of sodium silicates whose weight ratio SiO ~ / Na2O
is close to or greater than ~ 2 and at most equal to 2.5.
- obtaining these solutions continuously in order to lower the cost of investments.
The Applicant has developed a process which not only meets the above conditions, but also allows:
. the use of granulometry quartz sands high and not silica flour, which allows save grinding energy;
. the absence of agitation of the sand solution mixture while ensuring good transfer of reactive-sand-product mass reaction;
. not to filter the solutions obtained on devices eyes specially designed for this purpose; and . obtaining report alkali metal silicates SiO2 / Me2O high weight.
This results in a noticeable simplification ble of the installation together with a large flexible-therefore a significant reduction in investment 2S weaving.
Therefore, the present invention relates to a method of making a clear silica solution.
alkali metal cate for which the weight ratio SiO2 / alkali metal oxide is at most 2.5, for attack of crystalline silica of medium grain size between 0.1 mm and 2 mm, at a temperature between between 150C and 240C and at a pressure higher than the saturation vapor pressure of the liquid phase of the system at reaction temperature, characterized in that . ~
7 ~
than an aqueous solution of an alkali metal hydroxide crosses, at a speed between 2 and 15 m / h, a unstirred silica bed formed in a tubular reactor without mechanical agitation and feeds from the top to the low in silica and in aqueous solution of a hydroxide alkali metal in a weight ratio such as the ratio SiO2 / alkali metal oxide is that desired for the silicate solution made ~ the silica bed made up killing the unique means of filtration for the product manufactures and no silica return in the reactor not taking place from the product extracted from the reactor.
.
7 ~
The process consists in feeding silica crystallized with an average particle size between 0.1 mm and 2 mm and an aqueous solution of alkali metal hydroxide constituted, for example, by an aqueous hydroxide solution sodium in a vertical tube which serves as a reactor. The temperature and feed speed control reagents as well as that of the concentration of the solution alkaline tion ensure concentration and weight ratio ral SiO2 / Me2O of the product obtained.
The silica used is a quartz sand whose particle size cannot be less than 0.1 mm because of the part of the system load. She should not have a gra-null greater than 2 mm so that the reaction is not not ra ~ entie.
Although the same reaction can take place in presence of other alkaline solutions than solutions aqueous sodium hydroxide, the latter are the most used industrially. They must have a concen-tration in Na2 ~ between 8.9 and 28.6 ~ by weight time of the silica attack. Indeed a dilution too large leads to sodium silicate solutions which would not be directly usable for jobs industrial and too high a concentration produces chages within the sand bed by formation of crystals of sodium disilicate.
The reactor is fed from above, the reaction taking place on the sand bed which is used for the both silica source and filter, which ensures good material transfer and production of a clear solution of alkali metal silicate.
The internal part of the reactor, in contact with av2c hot alkaline solutions, consists of a metal or a corrosion resistant alloy. Nickel is suitable ~; - 3 -1.
good for this purpose but ordinary steels such as those used for boilers can also be used, especially if the alkaline solution is supplemented with carbon-nate as advocated by French Patent No. 2,462,390.
This reactor is provided with a metallic grid in its part lower to retain sand or any other material suitable for this purpose and having a pressure drop minimal. The reactor section determines the speed of passed the solution through the silica. This speed must be included between 2 and 15 m / h. Too low a speed ble does not allow sufficient productivity or transfer correct and too high a speed leads to a loss of load such that control of the reaction is not possible.
This reactor also acts as a sand filter, which implies a minimum sand height and leads to solu-perfectly clear.
The SiO2 / Me2O weight ratio and the speed of reaction being function of the temperature within the bed of the reactor, this must be between 150 and 240C
in order to allow both sufficient attack on the silica and a reaction control. The reaction being slightly exothermic it is useless to heat the reac-tor. On the other hand, the alkaline solution must be introduced at a temperature such as the temperature within the reac-be maintained. The temperature of the recipe products is sufficient to ensure:
- a concentration of the solution, - and / or a preheating of the reagents A preferred embodiment of the process according to the invention consists in forming the aqueous hydroxide solution of alkali metal entering the reactor in such a way that no external contribution of calorific energy is ne-stop.
The particularly advantageous result provides , - 4 -. , "~.
by such a way of proceeding is achieved thanks to the uti ~
judicious reading, on the one hand, of the calories available in the alkaline me-tal silicate solution exiting the reactor for preheating a concentrated aqueous solution of an alkali metal hydroxide and water, and, on the other share of calories provided by the exothermic dilution of this alkaline solution concentrated by this water to form the alkaline solution entering the reactor.
It is thus possible, for example, when a aqueous sodium hydroxide solution is used, keep clear solutions of sodium silicate containing from 35 ~ by weight to ~ 6 ~ by weight of sodium silicate without external supply of heat energy.
The particularly advantageous result of the process according to the invention in its preferred embodiment, lies not only in the saving of heat energy performed in relation to a different operating mode: Eeren-t in the context of the invention, but also in the possibility lity offered to obtain economi.quemen-t a clear solution alkali metal silicate directly usable in industry.
The single figure shows the diagram of the cor-responds to the preferred embodiment of the invention:
silica, for example a quarter sand ~, ex-milks of s-tockage recipients for example thanks to a system known allowing continuous passage at higher pressure: re ~ l atmospheric pressi.on, of solid products -trouvan-t Ultimately at atmospheric pressure, is it brought by line 1 in the upper part of the reactor 2. The li-t of sand which forms in the in: Eternal part of this reac-is supported by -any device, not shown in the unique board, which is suitable for this purpose and has a minimum pressure drop for example a grid or canvas metallic.
A concentrated aqueous solution of a hydroxide alkali metal, brought in via line 3, is preheated in 4 by indirect heat exchange with the solution of sil: alkaline icate circulating in the pipe-terie 5.
It is then diluted in a homogeneous way in 6 by water supplied by the pipe 7 and it itself pre-heated in 8 by indirect heat exchange with the solu-tion of alkali metal silicate flowing in the pipe 9.
The alkaline solution thus obtained enters the upper part of reactor 2, above the silica li-t, through the piping 10.
The alkali metal silicate solution coming out continuously at the bottom of reactor 2 through piping 11 and don-t the current, first divided in condults 5 and 9, rede-comes only in line 12 after preheating of the concentrated alkaline solution and water, is ultimately evacuated, for collection, by this piping 12.
The following examples are given without limitation.
tif, illustrate the process of the invention. Examples 9 and 10 illustrate more particularly the invention in its preferred embodiment.
-In a thermally insulated nickel vertical tube, inside diameter 90 mm and length 6 m, we introduce a load of 53 kg of granulometry quartz sand average 300 ~ I. A solution is passed for 1 ~ l 20 min.
aqueous sodium hydroxide at 19.6%
weight of Na2O at a flow rate of 50 l / h. The temperature in the tube is maintained at 225C.
At the bottom of the reactor, a solution of sodium sllicate containing 194 g / l of Na2O and 485 g / l of sio2.
The unreacted sand remains in the reactor which is recharged with Erais sand for the reaction next.
EXAMPLE_2 We continuously feed a vertical nickel tube, insulated, 90 mm inside diameter and 2 m long with a quar-tz sand of medium size-grading 300 ~ to 22 kg / h and an aqueous solution of hydroxide hot sodium containing 11.2% by weight of Na2O at a rate of 69 l / h of solution. The temperature in the tube is main- te-naked at 220C.
The silicate solution formed at the bottom of the reactor contains 125 g / l of Na2O and 306 g / l of SiO2.
In the tube used in Example 2, we introduce continuously dispenses silica at a rate of 27 kg / h and a aqueous sodium hydroxide solution containing 17.6 ~ t weight of Na2O at a rate of 50 l / h of solution. Silica is an 850 ~ average size quartz sand. The temperature in the reactor is maintained at 218C. The Eormée silicate solution at the bottom of the reactor contains 175 g / l of Na2O and 429 g / l of SiO2.
In the -tube of example 2, we introduce CO} l tin of] a silica at a rate of 8.4 kg / h and the solution aqueous sodium hydroxide containing 19.6 ~ by weight of Na2O at a rate of 33 1 / h of solution. Silica esk a sand 300 ~ average granulom-sorted quartz. Temperature in the reactor is maintained at 160C. The solution of silicate Eormée at the bottom of the reactor contains 197 g / l Na2O and 200 g / l of SiO2.
EXEMPI, E 5 In the tube of Example 2, we introduce in con-of raisin silica. 25 kg / h and the solution aqueous sodium hydroxide containing 23.4 ~ by weight of
2~
Na2O a raison de 40 l/h de solution. La silice est un sabl~ de quartz de granulométrie moyenne 300 ~. La tempé-rature dans le reacteur est de 190C. La solution de silicate formee en pied de reacteur contient 226 g/l de 5 Na2O et 454 g/l de SiO2.
Dans un tube vertical en acier doux muni d'une double enveloppe de diametre interieur 90 mm et de longueur 2 m, on alimente en continu de la silice à raison de 23 kg/h et une solution contenant 14,9 % en poids de Na2O et 20 g de Na2CO3 à raison de 50 l/h de solution. La silice est un sable de quartz de granulometrie moyenne 300 ~. La tempera-ture dans le tube est maintenue a 218C. La pression dans le reacteur est maintenue par regulation. La solution de silicate formée en pied de reacteur contient 160 g/1 de Na2O et 384 g/l de SiO2.
Dans le tube de l'exemple 2, on introduit en con-tinu de la silice a raison de 21 kg/h et de la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium contenant 16,7 ~ en poids de Na2O a raison de 50 l/h de solution. La silice est un sable de quartz de granulometrie moyenne 130 ~. La tempe-rature dans le reacteur est maintenue à 190C. La solution de silicate formee contient 165 g/l de Na2O et 338 g/l de SiO2.
Dans le tube de l'exemple 2, on introduit en con-tinu de la silice a raison de 31 kg/h et de la solution aqueuse d'hydroxyde de potassium contenant 26,7 % en poids de K2O à raison de 50 l/h de solution. La silice est un sable de quartz de granulometrie moyenne 300 ~. La tempe-rature dans le reacteur est maintenue a 195C. La solution de silicate formée en pied de reacteur contient 264 g/l de K2O et 462 g/l de SiO2.
~2~
Dans la partie supérieure dlun réacteur cons-titue par un tube cylindrique vertical en acier ordinaire, soi-gneusemen-t calorifugé comme l'ensemble de l'installation, de diame-tre intérieur égal à 90 mm et de hauteur egale à
6 m, soit introduits 13,3 kg/n de sable de quart~ ayant une granulometrie moyenne egale a 300 ~m et dont la temperature es-t egale a la température ambiante.
Dans la partie supérieure du même réacteur, et au-dessus du lit de sable, sont in-troduits 33,6 kg/h d'une solution aqueuse concentree d'hydro~yde de sodium contenant 19,8 % en poids de Na2O et dont la tempera-ture est egale a 192C.
Ce-tte solution alcaline a 192C est ob-tenue grace au mélange homogene et exothermique de 17,9 kg d'une solu-tion aqueuse concentree d'un hydroxyde de sodium contenant 37,2 % en poids de Na2O et portee à 171C par echange calo-rifique indirect avec la solu-tion de silicate de sodium sortant du réacteur a 188C, avec 15,7 kg/h d'eau portee à
171C par un échange calorifique tel que defini ci-dessusO
La solution limpide de silica-te de sodium, fabri-quée a raison de 46,9 kg/h, contient 42,6 % en poids de silicate de sodiwn dans lequel le rappor-t ponderal SiO2/
Na2O es-t égal a 2.
E,XEMPI.E 10 Dans le meme appareillage, selon le meme princi.pe opératoire e-t avec la meme qualité de sable que dans l'ex-emple 9, le procédé selon l'inven-tion est real.isë en intro-cluisant dans le réacteur 25,5 kg/h de sab].e dont la -tempe-rature es-t égale a la tempéra-ture ambian-te et 59,5 kg/h d'une solution alcaline contenant 21,4 % en poids de Na2O, et dont la te~pérature es-t égale a 213C.
Cette solution alcaline a la temperature de 213C est obtenue grâce au melange homogene et exothermique -~L8~
de 34,27 kg/h d'une solution aqueuse concentrée d'hydroxyde de sodium contenan-t 37,2 % en poids de Na2O et portée a la -tempéra-ture de 192C par echange calorifique indirect avec la solution de silicate de sodium sortant du réacteur a la température de 207C, avec 25,23 kg/h d'eau por-tée a la -température de 192C par un échange caloriflque -tel que defini ci-dessus.
La solution limpide de silica-te de sodium, fabri-que a raison de 85 kg/h, con-tien-t 45 ~ en poids de silica-te de sodium dans lequel le rappor-t pondéral SiO2/Na2O es-t égal à 2. 2 ~
Na2O has 40 l / h of solution. Silica is a sand ~ quartz of average grain size 300 ~. The temperature erasure in the reactor is 190C. The solution of silicate formed at the bottom of the reactor contains 226 g / l of 5 Na2O and 454 g / l of SiO2.
In a mild steel vertical tube fitted with a double envelope with inside diameter 90 mm and length 2 m, continuous supply of silica at a rate of 23 kg / h and a solution containing 14.9% by weight of Na2O and 20 g Na2CO3 at a rate of 50 l / h of solution. Silica is a quartz sand of average particle size 300 ~. The tempera-ture in the tube is maintained at 218C. The pressure in the reactor is maintained by regulation. The solution of silicate formed at the bottom of the reactor contains 160 g / l of Na2O and 384 g / l of SiO2.
In the tube of Example 2, we introduce in con-content of silica at a rate of 21 kg / h and of the solution aqueous sodium hydroxide containing 16.7 ~ by weight of Na2O has 50 l / h of solution. Silica is a quartz sand of average particle size 130 ~. The temple-erasure in the reactor is maintained at 190C. The solution of silicate formed contains 165 g / l of Na2O and 338 g / l of SiO2.
In the tube of Example 2, we introduce in con-continuous silica at a rate of 31 kg / h and the solution aqueous potassium hydroxide containing 26.7% by weight of K2O at a rate of 50 l / h of solution. Silica is a quartz sand of average particle size 300 ~. The temple-erasure in the reactor is maintained at 195C. The solution of silicate formed at the bottom of the reactor contains 264 g / l of K2O and 462 g / l of SiO2.
~ 2 ~
In the upper part of a built-in reactor by a vertical cylindrical tube of ordinary steel, so-thermally insulated like the whole installation, of inner diameter equal to 90 mm and of height equal to 6 m, or introduced 13.3 kg / n of quarter sand ~ having a average particle size equal to 300 ~ m and whose temperature are equal at room temperature.
In the upper part of the same reactor, and above the sand bed, 33.6 kg / h of a concentrated aqueous solution of sodium hydroxide containing 19.8% by weight of Na2O and whose temperature is equal to 192C.
This alkaline solution at 192C is obtained thanks to to the homogeneous and exothermic mixture of 17.9 kg of a solution concentrated aqueous tion of a sodium hydroxide containing 37.2% by weight of Na2O and brought to 171C by heat exchange indirect rific with the sodium silicate solution leaving the reactor at 188C, with 15.7 kg / h of water brought to 171C by a heat exchange as defined aboveO
The clear sodium silica-te solution, manufactured queas at a rate of 46.9 kg / h, contains 42.6% by weight of sodiwn silicate in which the weight ratio SiO2 /
Na2O is equal to 2.
E, XEMPI.E 10 In the same apparatus, according to the same principle operating and with the same quality of sand as in the former In example 9, the method according to the invention is real.isë in intro clouting in the reactor 25.5 kg / h of sab] .e including -tempe-temperature is equal to the ambient temperature and 59.5 kg / h an alkaline solution containing 21.4% by weight of Na2O, and whose te ~ perature is equal to 213C.
This alkaline solution at the temperature of 213C is obtained thanks to the homogeneous and exothermic mixture - ~ L8 ~
34.27 kg / h of a concentrated aqueous hydroxide solution sodium containing 37.2% by weight of Na2O and brought to the -tempera-ture of 192C by indirect heat exchange with the sodium silicate solution leaving the reactor at the temperature of 207C, with 25.23 kg / h of water brought to the -temperature of 192C by a heat exchange -so that defined above.
The clear sodium silica-te solution, manufactured that at a rate of 85 kg / h, contains 45 ~ by weight of silica-te sodium in which the SiO2 / Na2O weight ratio is equal to 2.