CH358410A - Procédé de fabrication d'un sol organique de silice stable - Google Patents
Procédé de fabrication d'un sol organique de silice stableInfo
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Description
Procédé de fabrication d'un sol organique de silice stable La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un sol organique de silice stable contenant au moins 12 % de silice, caractérisé en ce qu'on obtient un hydrosol de silice par hydrolyse d'un silicate minéral soluble dans l'eau à l'aide d'un acide fort, et en ce qu'on opère un changement de milieu liquide en plaçant l'hydrosol dans une enve loppe constituée par une membrane semi-perméable en contact avec un liquide organique qui va servir de nouveau milieu de dispersion de la silice col loïdale.
L'invention a également pour objet un sol orga nique de silice stable obtenu par le procédé susmen tionné, caractérisé par le fait que le milieu de dis persion est un liquide organique et que le pourcen- tage de silice est d'au moins de 12 % de silice colloïdale.
En outre, l'invention porte sur une utilisation dudit sol organique de silice, pour lier ensemble des agrégats réfractaires et des moules de fonderie.
Les sols de silice sont très utilisés pour lier ensemble les agrégats réfractaires utilisés comme moules de fonderie. En général, ces sols sont divisés en deux catégories : la première est celle des sols de silice obtenus par hydrolyse du silicate d'éthyle, et la deuxième, celle des hydrosols de silice préparés à partir de silicates alcalins. Les sols de silice obte nus par l'hydrolyse du silicate d'éthyle ont le désa vantage d'être très onéreux. Quant aux hydrosols de silice obtenus à partir de silicates alcalins, ils présen tent l'inconvénient d'être en milieu aqueux, -ce qui nécessite une longue période de séchage.
Le procédé de fabrication objet de l'invention, permet de fabriquer un sol de silice en milieu orga nique, susceptible de remplacer les sols de silice de la première ou de la deuxième catégorie susmen tionnées. La fabrication d'un sol organique de silice stable nécessite la préparation d'un hydrosol de silice pra tiquement exempt de sels minéraux. L'hydrosol est obtenu par réaction entre l'acide et un silicate miné ral soluble tel que le silicate de soude, de potasse ou d'un produit dérivé de ceux-ci, au moyen de pro cédés connus.
La réaction peut être schématisée comme suit
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Le silicate choisi doit être le plus concentré pos sible en silice, afin d'obtenir un hydrosol contenant 12 à 15% de silice colloïdale. Par exemple: à 880 cc d'acide chlorhydrique 8 fois normal, on ajoute, lentement et en agitant, 3500 cc d'un mélange de 1700 cc de silicate de soude avec 1.800 cc d'eau. Le silicate aura un rapport S'02-Na2O d'environ 3,6.
L'hydrosol de silice est alors placé au contact d'une membrane semi-perméable, par exem ple en Cellophane (marque déposée) ou en par chemin, cette membrane étant destinée à ne laisser diffuser, au travers de ses pores, que des corps à faible poids moléculaire. La membrane est alors placée au contact d'un courant d'eau renouvelé dirigé contre la membrane, du côté opposé à l'hydro sol. On constate alors que l'acide en excès et les sels formés dans la réaction d'hydrolyse sont éli minés.
Par exemple, après traitement sur une membrane de parchemin, en 6 heures, la teneur en acide chlor hydrique ne sera plus que de '/iv de son poids initial, celle de chlorure de sodium de '/, de son poids, tan dis que la teneur en silice colloïdale n'aura pratique ment pas changé.
La dialyse peut être réalisée industriellement en augmentant la surface de contact entre l'hydrosol et l'eau extérieure. La membrane utilisée pourrait alors avoir un diamètre de 25 mm et une longueur de 15 à 30 mètres. L'épuration peut être accélérée si un courant électrique est utilisé pour augmenter la diffusion des sels au travers de la membrane. L'hy drosol obtenu est beaucoup plus stable, et l'on ne craint plus l'abaissement de la réfractairité dû aux sels.
Le changement de milieu de dispersion de la silice colloïdale est fait par osmose. L'appareil utilisé pourra être identique à celui qui est employé pour la dialyse, mais la membrane contenant l'hydrosol sera placée au contact du liquide organique que l'on veut faire diffuser vers l'intérieur. La diffusion du nouveau milieu de dispersion se fait plus ou moins rapidement suivant sa nature, son poids moléculaire et son affinité pour l'eau.
Avec l'alcool méthylique, l'eau s'élimine rapide ment au début, et il se produit ensuite un effet d'en dosmose amenant une dilution de l'hydroalcoosol. Avec l'alcool éthylique, l'eau s'élimine rapidement, se trouve remplacée par l'alcool, et la concentration en silice à l'intérieur de la membrane passe de 10 % à 28 % en quelques <RTI
ID="0002.0019"> heures. L'action de l'acétone ou du dioxane est plus rapide encore, et les sels de la réaction précipitent contre la membrane. Il n'y a pas alors d'effet de dilution, mais une concentration de plus de 50 /o de la silice. Par exemple : on place un boyau de Cellophane de 25 mm de diamètre renfermant 200 cc d'hydrosol de silice dans un réci pient contenant un litre de dioxane. L'eau passe rapidement à travers la membrane dans le nouveau milieu de dispersion en entraînant les sels formés lors de la fabrication de l'hydrosol de silice.
Les sels y sont précipités.
Avec l'acétone et le dioxane, il est donc possible de se passer d'une dialyse préalable de l'hydrosol de silice. Les deux opérations s'effectuent simul tanément.
Les liquides organiques mis en contact avec la membrane et dans lesquels diffusent l'eau et les sels en provenance de l'hydrosol peuvent être récupérés en procédant par distillation ou rectification. L'eau et les sels minéraux qui y sont contenus en ayant été séparés, les solvants peuvent être utilisés de nou veau. Il n'y a donc pas de perte.
Les méthodes sont simples et peu onéreuses, et se font sans apport d'énergie supplémentaire. Les sols organiques de silice ainsi préparés sont stables suffisamment longtemps, ont une concentration éle vée en silice et contiennent peu d'impuretés. Le fait qu'ils sont en milieu organique diminue les cycles de séchage, ce qui est un avantage par rapport aux hydrosols de silice en milieu aqueux.
Par rapport aux sols de silice obtenus par l'hy drolyse du silicate d'éthyle, les sols de silice en milieu organique ont l'avantage d'être beaucoup moins onéreux.
Les sols de silice en milieu organique ainsi pré parés peuvent être utilisés pour lier ensemble les agrégats réfractaires et les moules de fonderie.
Claims (1)
- REVENDICATION I Procédé de fabrication d'un sol organique de silice stable contenant au moins 12 '% de silice, caractérisé en ce qu'on obtient un hydrosol de silice par hydrolyse d'un silicate minéral soluble dans l'eau à l'aide d'un acide fort, et en ce qu'on opère un changement de milieu liquide en plaçant l'hydrosol dans une enveloppe constituée par une membrane semi-perméable en contact avec un liquide organique qui va servir de nouveau milieu de dispersion de la silice colloïdale. SOUS-REVENDICATIONS 1.Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que le liquide organique est un alcool. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que le liquide organique est de l'acétone. 3. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que le liquide organique est un dioxane. 4. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que le liquide organique est un mélange d'alcool, d'acétone et de dioxane. 5. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'hydrosol de silice est, préalablement au changement de milieu, libéré de ses sels minéraux par dialyse ou électrodialyse.REVENDICATION II Sol organique de silice stable obtenu par le pro cédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que le milieu de dispersion est un liquide organique et que le pourcentage de silice est d'au moins 12 de silice colloïdale. REVENDICATION III Utilisation du sol organique de silice selon la revendication II, pour lier ensemble des agrégats réfractaires et des moules de fonderie.
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