CS234030B2 - Method of powder silicon dioxide and metal silicate preparation - Google Patents

Method of powder silicon dioxide and metal silicate preparation Download PDF

Info

Publication number
CS234030B2
CS234030B2 CS815335A CS533581A CS234030B2 CS 234030 B2 CS234030 B2 CS 234030B2 CS 815335 A CS815335 A CS 815335A CS 533581 A CS533581 A CS 533581A CS 234030 B2 CS234030 B2 CS 234030B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
solution
silicate
oxide
metal
glass
Prior art date
Application number
CS815335A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Richard
Original Assignee
Rhone Poulenc Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR8015460A external-priority patent/FR2486514A1/fr
Application filed by Rhone Poulenc Ind filed Critical Rhone Poulenc Ind
Publication of CS234030B2 publication Critical patent/CS234030B2/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • C01B33/187—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/24—Alkaline-earth metal silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/32—Alkali metal silicates
    • C01B33/325—After-treatment, e.g. purification or stabilisation of solutions, granulation; Dissolution; Obtaining solid silicate, e.g. from a solution by spray-drying, flashing off water or adding a coagulant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/006—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/102—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/82—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/88—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by thermal analysis data, e.g. TGA, DTA, DSC
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
    • C01P2004/84—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases one phase coated with the other
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • C01P2006/82—Compositional purity water content

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

Vynález se týká nového způsobu výroby oxidu křemičitého . a křemičitanu kovu z roztoku křemičitanu aLkalického kovu. Takto získané produkty je možné použít zejména ve sklářském průmyslu.
Způsob přípravy oxidu křemičitého jeho srážením z roztoku křemičitanů působením kyselého činidLa, kterým může být například organická nebo anorganická kyselina, je již dlouhou dobu znám. Rovněž příprava jednoduchých nebo podvojných křemčitanů podvojným rozkladem je známá. Všechny tyto známé postupy ují určité nedostaky, mmzi které lze počítat především nevyhoovujcí čistotu, granjoraerii a hustotu rozumujícího výrobku a nesnadnost a energe- ’ ti-okou náročnost procesu výroby těchto výrobků.
Při výrobě skla se roztavený sklářský kmen získává smísením jedno tlivých složek sklář- ského kmene a roztavením takto získané s^ěs, což kromě vysoké energetické náročnnosi, praоопПс! z dlouhodobého pouužtí vysokých teplot, má také za následek špatnou reprodukco/va^nost a homogenntu získaného sklářského km^i^fe, podmíněnou nedokonalým smísením jednotlivých složek tohoto kmene před roztavením.
Za účelem snížení teploty tavení a zkrácení doby tavení bylo ve francouzském patentovém spise č. 844113 navrženo, aby jednooiivé složky sklářského kmene nebyly přidávány ve formě pevného prášku, ale aby tyto složky byly společně vysráženy z roztoku za použžtí vhodných chemických postupů. Tyto postupy však mají společnou nevýhodu, spooívaajcí v nezbytnooti eliminovat spoluvysrážení nežádoucích vedlejších produktů a odpařovat velké objemy vody.
V nedávné době byl navržen postup, při kterém se v roztoku křemčitanu alkalického kovu provede alespoň částečná substituce oxidu aLCalickéOr kovu alespoň jedním oxidem jiného, popřípadě jiných kovů. V praxi se tento způsob provádí tak, že se na roztok křemičitanu sodíku nebo/a draslíku působí roztokem dusičnanu kovu, který mlže být připraven rozpuštěním kovu, jeho oxidu nebo hydroxidu v kyselině dusičné. Tímto způsobem se získá požadovaná amorfní a isotropní komporZcn; nicméně i tento způsob má nevýhodu spoočvaaící v tom, že vede k přípravě nerepiodžkovatelných křemičitanů, přičemž tato nevýhoda neguje přínos tohoto postupu, vyplývaaicí z nezanedbatelné úspory energie.
Výše uvedené nedostatky nemá způsob výroby práškového oxidu křemičitého a křemičitanu kovu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se k vodnému roztoku křemčitanu alkalického kovu, případně obsahujícímu rozpustnou sůl kovu, přidá polární organická kapedina mísitelná s vodou, načež se ke vzniklé suspenzi případně přidá kyselina a suspendovaný podíl se oddělí.
Výhodně se vytvoří roztok oxidů kovů nebo solí kovů v organické kapalině mísitelná s vodou a k tomuto organickému roztoku se přidá roztok alespoň jednoho křemčitsnu alkalického kovu.
Organická kapalina může být také přidána přímo k roztoku křemičitanu.
Rovněž je možné vytvořit alkalický roztok obsahuujc! oxid křemičitý a kyselý roztok oxidů nebo solí kovů, načež se uvedené roztoky uvedou do styku v přítomnooti polární organické kapaLiny mísitelné s vodou.
Jako polární organické kapjiny se s výhodou ponuce mmthanolu. Jako zdroje oxidů se výhodně pobije přírodního nerostného maatelálu s obsahem těchto oxidů.
Výhodou způsobu podle vynálezu je, že je jím možné získat dokonje homogenní směs křemičitanů kovů, přičemž tato už není pouze fyzikální, ale zejména chemické povahy.
Navíc se produkt získá v jediném stupni, což vede k úspoře investičních nákladů. Vynález * lze výhodně aplikovat tam, kde je zapotřebí připravit podvojné, po trojné nebo vyšší křemličtany s vysokou homorenntou jednotlivých složek. Kromě toho bylo zjištěno, že ve srovnání β dosud známými postupy mohou být enaději eliminovány nežádoucí nečistoty udržením ve vodné fázi ve formě kompPexů.
Způsob podle vynálezu je dokumentován připojenými výkresy, na kterých obr. 1. postavuje čeřicí křiv^ku skléřskéto kmene při tepLotě 1 350 °C; na ose x je nanesena doba čeření v hodinách a na ose y je nanesen počet bublin v jednom krychlovém centimetru;
obr. 2 · představuje graf diferenciální tepelné analýzy, ve kterém je na ose úseček nanesen čas v hodinách a odpooídajjcí teplota ve stupních Ceesia a na ose pořadnic je nanesena endonebo exotermická změna delta T, pozorovaná v analyzovaném vzorku ve srovnání s 81fa-modafikací kysličníku hlinitého, který nejeví žádnou tepelnou změnu v rozsahu teplot 20 až 1 200 °C; analýza se provádí na vzSchu při rychlosti zvySování taptoty 300 °C.h-1; dvě ostře s^ddjící křivky jsou experimennální křivky tepLota/čas; a obr. 3 představuje graf infračervené absorpce s matticí ЮВг obsahujjcí 2 % práškového produktu získaného způsobem podle vynálezu a finálního skla, kde na ose úseček je nanesena vlnová délka v nonametmch a na ose pořadnic je nanesen extinkční koeficient.
Vodný roztok křemiČitanu alkalického kovu, kterého je použito jako výchozího produktu, obsahuje zejména křemičitan sodný a křemičitan draselný. Tento roztok může také s výhodou obsahovat četné pomocné látky, jakými jsou například specifická kompPexotíorná činidla, zejména 1,2-aiUyaroxybenzennЗ,5-dasžlfonát sodný, které jsou pouuity za účelem eliminace nežádoucích nečistot jejich převedením do ve vodě rozpustných komppexiů. Tímto způsobem se eliminují například nežádoucí těžké kovy a zejména železa.
Jako polární organické kapaliny mísitelné s vodou se výhodně pou^je alkoholu, zejména meehulaLkoholu.
V případě, že se jedná o pouhou výrobu oxidu křemičitého, smísí se vodný roztok křemičitému alkalického kovu · s metanolem a směs se smísí s kyselinou. Touto kyselinou může být jak ίπειΠηί, tak i organická kyselina.
V případě, že se jedná o získání křemičitamů jiných kovů, než jakými jsou alkaLické kovy, postupu je se následujícím způsobem. Nejdříve se určzí molární poměr molární koncentrace oxidu křemičitého k úhrné mooární koncentraci oxidů alkalických kovů· a ostatních oxidů moodfikujících kovů:
R mooární koncentrace sld-otvorného oxidu křemČL'^e'l·^o
n úhrnná □oof^r'n:ú koncentrace KgO, Nagú,............ PbO, CaO, ZnO,........
Jsou-li sklotvorné prvky k dispozici ve formě oxidů, jako například ve formě hgO^, PgO^ nebo A.gOj, je možné připravit alkalický roztok tvořený roztokem boritanu sodného, fosforečnanu sodného nebo sodného nebo kyselý roztok ve formě roztoku kyseliny borité nebo kyseliny fosforečné. V případě hliníku je zapotřebí ve vodě rozpustného dusičnanu hlinitého. Zaaíeanli se oxid hlinitý ve formě uvedeného dusičnanu hlinitého, potom bude motamí poměr Rm vypočten v případě moDrni koncentrace А^С^/Э, tedy:
moDrní koncentrace sklltíomléUo oxidu křemičitého
R ---------------—-------------------------------úhrnná mo^rní koncentrace KgO, Nag0..............ALgOo/3
Potom se připraví alkalický roztok s následujícím molárním poměrem SiO,
Rm = -------------m Na20 nebo Kg O a roztok smmsi modff klících oxidů v kyselině, například v kyselině dusičné. Sibbsituce alkalického kovu moodfikujícím kovem probíhá podle·následujícího reakčního schématu:
methiaiol
Soli modifikujících kovů + křemičitan alkalického kovu. — > křemičitany modifikujících kovů + sůl alkalického kovu.
Po smiSen± uvedených roztoků se získá suspenze, které se zfiltiuje. Na filtru se získé pevný podiJL křemičitanů mooifflomících kovů, který se promyje vodou za účelem oistranění ve vodě rozpustné soli alkalického kovu· Přitom dojde k vytvoření směsi křetmčitanů, obsaihUjcích jedí o olivě prvky ve výše uvedeném moOámím poměru. V případě, že výchozí směs obsahovala boritany, fosforečnany nebo ИИлПму potom se vytvoří boritany, fosforečnany nebo hlinitany mo^íf^U^ích kovů, které jsou v matečném louhu nerozpustné.
Získaný produkt ϋζβ být požit,buS přímo ve vlhkém stavu, anebo mže být usušen nebo převeden do skelného stavu podle toho, k jaké následnicí aplikaci má být pouUit. Při jeho převedení do skelného stavu se zahřeje ' na teplotu, která je jen nepatrně ' .vyšší než teplota, při které dochází k ireverslbitoí přeměně na sklo.
Není nezbytné, · aby sůl, popřípadě toIÍ substitučních kovů byly příoomny v nadbytku; je dokonce možný i mírný nedostatek těchto soli vzhledem k tomu, že výměnná reakce probíhá kvÉrnUtativně. To je zejména výhodné u síísí na bázi olova, nebo! veškeré olovo přejde do vyloučeného pevného podílu a z matečného poddlu je potom možné získat dusičnan alkalického kovu s relativně velkou čistotou, přičemž reziduátod médium nekontamtouje prostředí, do kterého je vypuštěno.
JedncHi-vé reakční složky se spolu přivádí do styku tak, aby se vytvořila velmi jemná suspenze křemičitanů.
Podle jedné z výhodných forem způsobu podle vynálezu se nejdříve smísí roztok křerniiitanu alkalického kovu s polární organickou kapalinou a potom se případně přidají vodné roztoky kyseliny a solí substitučních kovů.
Konentrace reakční s^ě^^ je omezena pouze stupněm nasycení roztoku reakčních složek při dané teplotě; tato teplota je zpravidla teplotou okoH. Po oddělení suspendovaného podílu může být polární organická kapSina recirkulována zpět do stupně tvorby křeimčitanů substitučních · kovů. U tohoto provedení je množtví použitého methaiolu alespoň rovné mnOž^í vytvořeného pevného poddlu. Výhodně jde o htmOnootní poměr 1,5 až 3. Tak například · se použije 150 až 300 g methanolu na 100 g získaného pevného poddlu, přičemž mnOž^tví výchozího křemičitanu lze vypdčst z výše uvedeného vzorce.
Podle jiného provedení způsobu podle vynálezu se připraví organický roztok, výhodně mmthanolový roztok alespoň z jednoho oxidu substitučního kovu a sold těchto oxidů a tento roztok se potom přidá roztoku křemičitanů nebo křemiČitanů alkalických kovů.
Bylo zjištěno, že při průmyslovém provádění způsobu podle vynálezu p^i^^ta^zí méně intenzívní míchání reakční s^ěs., čímž se uspoří určitá část energie.
U tohoto způsobu provedení je možné zlepšit bomooen0tu výrobku a snnžit obsah vlhkosti ve výrobku tím, že se pracuje s nadbytkem polární organické kapaliny vůči mno0it▼í získaného pevného podílu, přičemž tento nadbytek, jak již bylo uvedeno výše, činí 1,5 až 3násobek polární organické kapaliny vůči získanému pevnému poddlu·
Je známé, že u běžného sklářského kmene mmjí jeho jednUivé složky tendenci chovat se tak, jako kdyby byly samootatné a směs se stane homogenní pouze v okamžiku její roztavení při vysoké teplotě. Op pro i tomu je směs získaná způsobem podle vynálezu homogenní již v okamžiku svého vzniku a z výsledků diferenciální tepelné · analýzy lze předpolkládat, že jde o dokonalou eutektickou směs.
Kromě toho je teplota tání této směsi nižší — srovnání s obvyklou dosud známým sklářslým kmenem. Je známo, že - vážným problémem při výrobě skla je úplné roztavení zrn oxidu křemičitého, čshož se dosahuje přidáním relativně velkého množtví tavidel, zej měna ve formě derivátů alkalických kovů. Při způsobu podle vynálezu je však možné toto mnoství tavidel podstatně redukovat. Postačí pouze přihlédnout k diagramům udávajícím teploty tavení pro jednoolivé směsi·
Kromě toho bylo zjištěno, . Se čeření začíná ve srovnání se známým stavem techniky mnohem dříve, jelikož sklo se vytvoří již v okammiku, kdy se dosáhne teploty tavení eutektika. Při přidání čeřícího činidla, které se rozkládá při teplotě nepatrně vyšší, než je teplota tavení skla, se vytvoří rychLe velké bubliny, které mohou být snadno odstraněny. ‘Tento jev umožňuje' použst podstatně nižší čeřící teploty, jelikož bubliny umožňují provádět čeření skla při vyšší viskozitě skla.
Jak již bylo výše uvedeno, uéo0žují směsi získané způsobem podle vynálezu vyrábět skla vysoké jakooti, která jsou homogennn, prostá nečistot a mají mmořádně přesná složení. Samotný výrobní postup výroby skla je tím podstatně zjednodušen a - dosáhne se značných energetických úspor.
Kromě toho je možné při. přípravě sklářského kmene v širší míře používat přírodních surovin. Miohé moddrikuuíczí oxidy jsou k dispozici ve formě přírodních surovin. V těchto surovinách jsou však kombinovány ve velmi rozmanitých poměrech a obsahují také pro výrobu skla nežádoucí nečistoty. V tomto případě se jednoduclým zpracováním těchto - přírodních maaterálů, zahrnujícím' hydromét£n.urgické zpracování a čisticí stupně, připraví přímo roztoky moodfikujících oxidů, které se pouužvají. při způsobu podle vynálezu. Při volbě vhodné přírodní suroviny se bere zřetel na poměr příto^mných kovů nezbytný pro dosažení vlastností finálního skla, kterými jsou napří^ad index lomu, barva, olro0ltelnost, zppssoblost řezání, rytí nebo leptání.
Tak například pro výrobu křišťálového skla, oltnhujícíhd více než 24 % oxidu olovnatého, se pro přípravu síísí způsobem poďLe vynálezu pouužje olověné rudy nebo olověného koncenltrátu, získaného pro ilotaci této rudy. Vzhledem k tomu, že existují různé olověné rudy, je třeba nejdříve určit vhodné hydromiten.urgické zpracování uvedené rudy a potom určit přesné složení získaného roztoku. Potom se provede odčlení nežádoucích oxidů. Jsou to především zabar^u^í oxidy jako oxid železitý, oxid železnatý, oxid mědnntý, oxid nikelnatý a podobně. Tím se získá roztok, obsahuje! zejména oxid olovnatý a také día.ŠÍ oxidy, které mohou ve skle sehrát příznivou úlohu. Těmito oxidy jsou zejména oxid zinečnatý, oxid vápenatý a oxid barnatý. Ekonomcká přitažlivost způsobu p^d].e vynálezu pramení právě z éo0židSi pouužtí takto získaného roztoku. Postačí ještě určit poměrné zastoupení oxidu křemičitého, oxidu boritého, oxidu sodného, oxidu draselného a oxidu lt^ného tak, aby tato zastoupení odpovídáLa složení křišťálového skla.
U skel na bázi toxických látek, zejména u olovnatých skel, eliminuje poloprodukt ve skelném stavu získaný způsobem podle vynálezu jakoukudiv kontaminaci okolního prostředí. Kromě toho je možné formulovat nová skla s menším obsahem alkalických kovů.
V průmyslu výroby povlaků na bázi nerostných látek, zejména na bázi keramických materiálů a skel, uéo0žuUí síísí získané způsobem po&.e vynálezu používat nové výrobní . postupy a hydratované sklo se tóiiže chemicky sloučit s podkladem, a zlepšit tak mach^lcké vlastnosti rezuutujíčího laminátu.
V pr^slu minerálních katalyzátorů na bázi oxidu křemičitého lze využít jedné z vlastností ^ísí Uřeéičitaiů získané způsobem podle vynálezu, které spočívá v tom, že směs při převedení do skelného stavu pění. Tímto způsobem je možné získat křemičitany kovů s velkým specifckým povrchem.- Pěnění se dosáhne kondenzačními reakcemi a eliminací vzduchu o^udovaného při určitých teplotách.
V průmyslu lepidel lze použít smělí získaných způsobem pod.e vynálezu jako pojiv při vysokých teplotách· Těchto směsí lze výhodně pouuit při ' zpracování toxického minerálního odpadu, který mlže být tímto způsobem například nevymvaaelně fixován·
V následujících příkladech bude způsob podle vynálezu objasněn s přihlédnutím к praktickému provádění tohoto způsobu· 1
Příklad 1
Tento příklad se týká výroby křemičitému sodného s m>lárním poměrem Rm = 3,45 v práškové formě· foztok 366 kg křemičitanu sodného, obsahuuícího 23,1 % oxidu křemičitého a 6,9 % oxidu sodného, se přehoží do nádoby o obsahu 600 1· K tomuto roztoku se při teplotě 20 °C přidá 150 kg mmthanolu a rezhtující suspenze, obsah^jcí 13,4 % vyloučeného křemičitanu sodného, se zfiltiuje· Přitom se získá jednak
356 kg matečného louhu obsahujícího:
221,3 kg vody,
5,01 kg rozpuštěného křemičitanu sodného a
130 kg methanolu, a jednak
160 kg i - vlhké sraženiny obsauujcí:
104 kg pevného křepčit anu sodného a kg matečného louhu·
Po promni, rozemetí za mokra a vysušení- suspendovaného podílu se získá 110 kg práškového křemičitanu sodného, jehož ztráta žíháním činí 5,4 %· Je rovněž možné získaný produkt prosít a odpad vrátit zpět do procesu·
Příklad 2
Při tomto příkladu se postupuje stejně jako v příkladě 1 s výjimkou, že se k výchozímu roztoku křemičitanu sodného přidá 500 g 1,2-diUydro:)χrbenoznoЗ,5-disulfonttu sodného· Přítomné železo přejde do ve vodě rozpustného komplexu a po vyloučení suspendovaného křemičitanu sodného zůstane v matečném louhu· Tímto způsobem se připraví práškový křemičitan sodný prostý železa· Také zde se matečný louh destiluje . za účelem opětného získání methanolu·
Příklad 3
Tento příklad se týká přípravy práškovitého oxidu křemičitého· foztok 366.kg křemičitanu sodného, obsahnuícího 23,1 % oxidu křemičitého a 6,9 % oxidu sodného,.se předloží do reakční nádoby o objemu 600 1· Za míchání tohoto roztoku se přidá 150 kg methanolu při teplotě 20 °C· Potom se suspenze neutralizuje pomalým přidáváním koncentrované kyseliny dusičné· Může také být použito 30% nebo 60% kyseliny dusičné·
Získaná suspenze obsahuje:
84,5 kg pevného oxidu křemičitého,
69,2 kg rozpuštěného dusičnanu sodného, 150 kg metlnanolu a alespoň
256|2 kg vody; v případě uvedeného pouuití zředěné kyseliny dusičné obsahuje suspenze vody více·
Po odfiltrování suspendovaného oxidu křemičitého, jeho vymytí a vysušení se získá práškoví tý oxid křemičitý s následujícími vlastnostmi:
ztráta žíháním je rovna 6 % a obsah dusičnanu sodného je nižší než 100 ppm·
Za účelem získání práškového produktu s užším rozmezím velikostičástic může být .získaný produkt proset na odpovVdajícím sítu. Volba použité kyseliny závvsí na rozpustnooti rezultující soli ve vodném methanolu. K oeuurdizaci je samozřejmé možné pouuít i jiné anorganické nebo organické kyseliny. Kyyelina dusičná je v tomto ohledu výhodná vzhledem k vysoké rozpustnosti dusičnanu sodného v použitém methannlu.
Reezulujjcí matečný louh se destiluje za účelem zpětného získání methmolu a dusičnan sodný se z matečného louhu vykryss«a.izuje v odpařováku.
Příklad 4
Tento příklad se týká přípravy práškového křemičitanu vápenatého s molárním poměrem % = 3,45.
Roztok 183 kg křemičitanu sodného obsOhiuícího 23,1 % oxidu křemičitého a 6,9 % oxidu sodného se předloží do nádoby o objemu 600 1. Při teplotě 20 °C a za míchání se k uvedenému roztoku přidá 75 kg methanolu a 30% vodný roztok dusičnanu vápenatého, obsahuuícího 33,4 kg dusičnanu.
Z roztoku se vyloučí suspenze, která obsahuje:
53,8 kg pevného kředčitanu vápenatého,
34.6 kg rozpuštěného dusičnanu sodného, kg methanolu a
205,1 kg vody.
Po odfiltrování suspendovaného podílu, jeho promytí a vysušení se získá 58 kg práškového křemii^:LtEmu vápenatého. Stejně jako v předcházejícím příkladu se matečný louh destiluje za účelem získání methanolu a odpaiř k získání dusičnanu sodného.
Příklad 5
Tento příklad se týká přípravy křemičitou draselno-olovnato-vápenatého.
Roztok křemičitanu draselného, obsahujícího 21,2 % oxidu křemičitého a 8,8 % oxidu draselného, se předloží do nádoby o objemu 600 1. Za míchání se k tomuto roztoku při teplotě 20 °C přidá 80 kg methanolu a roztok obsahuuící:
19.4 kg dusičnanu olovnatého,
9.6 kg dusičnanu vápenatého a kg vody.
Takto získaná suspenze obsahuje:
19.5 kg pevného křemičitanu draselného,
17,4 kg pevného křemičitanu vápenatého,
27,2 kg pevného křemičitanu olovnatého,
0,5 kg rozpuštěného křemičitanu draselného,
23,7 kg rozpuštěného dusičnanu draselného,
211 kg vody a kg methanolu.
Po odfiltrování suspendovaného poddlu, jeho promytí vodným roztokem methanolu (26% metanol) a vysušení se získá homogenní prášek, tvořený dokonde promíšenou smmsí křemičitou draselného, olovnatého a vápenatého. Když se tento prášek suspenduje v kapaaině o hustotě 3 (tato hustota leží nad hustotami křemičitou draselného a křemčitanu vápenatého, de pod hustotou křemičitenU olovnatého), nerozdělí se na jednotlivé křemičitany a zůstává všechen na KLaěinl· Uveěené křemičitany jsou zastoupeny ve výše uvedeném molárním poměru.
Při způsobu podLe vynálezu Lze použít i jiných rozpustných křemičitanU, například křem.čitanu litlmého, draselného a amonnnho. Také je možné pouuít i jiných rozpustných solí módifikujících kovů, jako například dusičnanu barnatého, dusičnanu hLinitého, cWLoriěu vápenatého a síranu íeleznatého.
Příklad 6
Tento příklad se týká výroby skla následujícího složení:
oxid křemčitý 57 %
oxid olovnatý 29,5 %
oxid draselný 12,1 %
oxid sodný 2 %
oxid antimonitý 0,4 %·
Na základě tohoto složení se určí složení roztoku křemiČitcnU aLkálických kovU, kterého se pouuíje jako výchozího roztoku. Kromě toho se počítá s 1% mnžstvím oxidu draselného, zavedeného do skla v podobě dusičnanu draselného za účelem vyčeření skla. Mlénií poměr křemčitarnU kovU je následující:
60,08 __22x2 + ±U_ + —2___
223,19 94,2 61,98
Připraví se tedy dva roztoky křemičitanU alkalických kovU: první obsahuje 20,3 % oxidu křemičitého a 9,66 56 oxidu draselného, zatímco druhý obsahuje 26,7 · % oxidu křemčitého a 8,33 % oxidu sodného.
Oxid olovnatý se při způsobu podle vynálezu zavádí ve formě roztoku dusičnanu olovnatého, získcného buď rozpuštěním kovového olova, nebo oxidu olovnatého v 15 aí 25% kyselině dusičné.
Výroba 25 kg skLa probíhá následujícím zpUsobem, Do nádoby o objemu 200 1 se předloží 31,27 kg roztoku o koncentraci 35 % dusičnanu olovnatého. Nádoba se opatří míchadlem. K roztoku se přidá 50 kg methanlu. Získaná směs se promíchává po dobu několika minut, načež se k ní přidá během 60 minut 67,8 kg výše uvedeného roztoku křemičitanU draselného. Po dalším dvouhodinovém míchání se suspenze zfiltruje, přičemž se získá jednak mokrý filtrační koláč, který po promytí obsahuje:
21,6 kg směsného křemičitanU draselno-olovnatého,
0,54 kg dusičnanu draselného a kg vodného roztoku methanolu, a jednak matečný louh včetně promvacích vod, obsah^uící:
6,14 kg dusičnanu draselného a
120 kg vodného roztoku methanu.
Mokrý filtračoí koláč se vysuší v su^rn1 při teplota 200 °C, přičmž se ztal·^ 24 kg pevného .produktu. V nádobě opatřené míchadlem se potom těchto 24 kg produktu smísí s 0,1 kg oxidu antimonitého a 6 kg výše uvedeného roztoku křemičitanU sodného. Tato směs se potom slisuje a ztokaný aglomerát se ^ípataě vysuší v sušárně při taplota 2°0 °C. Alomerét se potom převed do žíhacíto ^Dmku kde se při “teplota 1 350 °C. po půlhodinovém tev^í obsahuje získané sklo méně než jednu bublinu na cm ·, což dokumentuje vysokou rycM-ost čeře9 ní skla. Po deších dvou hodinách tavení se získá vysoce homogenní skLo. Průběh čeření je znázorněn na obr. 1. Z průběhu diferenciální tepelné anbLýzy, znázorněné na obr. 2, je zřejmé, že kromě oddělení vody, probíhajícího mezi 20 a 500 °C, dochází zde při teplotě okolo 700 °C k nepatrné endothermické transformace, odpooVddjící úplnému převedení prášku do sklovitého stavu. Z infračerveného spektra (KBr s 2 % prášku podle vynálezu) získaného prášku je zřejmé, že jeho struktura je až na přítomnost vody a dusičnanu_ draselného blízká struktuře finálního skla. Bovněž ze zévvídosti rozpustnosti produktu v kyselině dusičné při teplotě 100 °C na teplotě sušení a případné spékání je patrné, že mezi teplotami 600 a 700 °C dochází k výraznému snížení rozpustnc>oti oxidu olovnatého a oxidu draselného. Hodnnty rozpustnosti protoktu spátanábo při teplot 80° °C odpovvdají hodnotám zíkkaným při působení uvedenou kyselinou dusičnou na rozdrcené sklo, které bylo taveno při teplotě 1 300 °C. Získjná tysledky jsou shrnuty v · následnici tabuLce:
Teppota sušení, spékání (°C) Poddl oxidu olovnatého' rozpustný v 10% kyselině dusičné při 100 °C (%) Poddl oxidu draselného rozpustný v 10% kyselině dusičné při 100 °C (%)
200 95 90
500 86 87
600 36 75
700 6 30
800 5 29
Příklad 7
Vychází se ze sulfidikkého rudného koncentrátu, který obsahuje vedle oxidu křeMČitého, nerozpustných podílů a stopových nečistot 75 % oxidu olovnatého, 3 % oxidu zinečnatého, 2 % oxidu vápenatého, 1 % oxidu hořečnatého, 0,1 · % oxidu, mědnatého a 0,1% oxidu železitého. Tento koncentrát se vylouží kyselinou dusičnou, přičemž do roztoku přejde velký podíl oxidů. V důsledku reakcí kyseliny dusičné se sulfidy je zapotřebí použít přebytku této kyseliny. Postupuje se tak, že se 120 g uvedeného koncentrátu smísí se 410 g 20% kyseliny dusičné a po filtraci výluhu se získá výluh, obsah^jcí 24 % dusičnanu olovnatého, 1,5 % dusičnanu zinečnatého, 1,3 % dusičnanu vápenatého, 0,8 % dusičnanu hořečnatého, 200 ppm 0 oxidu mědnatého... a 220 ppm oxidu železitého. Oxid mědnatý se z výluhu odstraní elektrolytem usazením na olovu a oxid železitý se odstraní vysrážením hydroxidu železitého při pH 3,5. Tento roztok, který již neobsahuje zbar^^cí oxidy, může být pouuit při způsobu podle vynálezu.

Claims (6)

1. Způsob přípravy práškového oxidu křemčitého a křemičitanu kovu, vyznajužící se tím, že se k vodnému roztoku křemičitanů alkalického kovu, případně obsahujícímu rozpustnou sůl kovu, přidá polární organická kapalina mísitelná s vodou, načež se ke vzniklé suspenzi případně přidá kyselina a suspendovaný poddl se oddděí.
2. Způsob pocd.e bodu 1, vyznnjuUíií se tím, že vytvoří roztok skupiny oxidů kovu nebo solí kovu v organické kapřO-ině mísitelné s vodou a k tomuto organickému roztoku se přidá roztok alespoň jednoho křemičitanu alkalického kovu.
3. Způsob po<He bodu 1, vyzneauUjcí se tím, že organická kapalina se přidá přímo k roztoku křemičitanu.
4. Způsob podle kteréhokoliv z bodů 1 až 3, vyznačující se tím, Že ee vytvoří čLkaLický roztok obsahující oxid křemčitý a kyselý roztok oxidů ' nebo solí kovů a uvedené roztoky ee uvedou v reakci v přítomooti polární organické kap sliny, míeitelné e vodou.
5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznadující ee tím, že ee jako polární organické kepoliny poojije methanolu.
6. Způeob pod.e bodů 1 až 5, vyzneaující ee tím, že zdroj oxidů obeažený ve eklotvorné kommpozci obeahuje přírodní neroetný mattriál·
CS815335A 1980-07-11 1981-07-10 Method of powder silicon dioxide and metal silicate preparation CS234030B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8015460A FR2486514A1 (fr) 1980-07-11 1980-07-11 Nouveau procede d'obtention de silice et silicates metalliques a partir de solutions de silicates alcalins, produits obtenus et applications, notamment en verrerie
FR8102640A FR2499540A2 (fr) 1980-07-11 1981-02-11 Procede d'obtention de silice et silicates metalliques a partir de solutions de silicates alcalins, produits obtenus et applications, notamment en verrerie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS234030B2 true CS234030B2 (en) 1985-03-14

Family

ID=26221889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS815335A CS234030B2 (en) 1980-07-11 1981-07-10 Method of powder silicon dioxide and metal silicate preparation

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4503158A (cs)
EP (1) EP0044236B1 (cs)
KR (1) KR840002018B1 (cs)
AU (1) AU548330B2 (cs)
BR (1) BR8104429A (cs)
CS (1) CS234030B2 (cs)
DE (1) DE3163969D1 (cs)
FR (1) FR2499540A2 (cs)
IE (1) IE52048B1 (cs)
PT (1) PT73349B (cs)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3067990D1 (en) * 1979-02-22 1984-07-05 Rhone Poulenc Chim Base Process for obtaining a glass composition based on metallic silicates and having a low melting point and improved refining properties
FR2499540A2 (fr) * 1980-07-11 1982-08-13 Rhone Poulenc Ind Procede d'obtention de silice et silicates metalliques a partir de solutions de silicates alcalins, produits obtenus et applications, notamment en verrerie
NL8101061A (nl) * 1981-03-05 1982-10-01 Shell Int Research Werkwijze voor het afscheiden van kristallijne silicaten.
JPS60204613A (ja) * 1984-03-30 1985-10-16 Nippon Sheet Glass Co Ltd 高純度シリカゲルの製造方法
FR2574393A1 (fr) * 1984-12-07 1986-06-13 Rhone Poulenc Chim Base Nouvelles compositions verrieres reaffinables et procede pour leur obtention
FR2643895A1 (fr) * 1989-03-03 1990-09-07 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation d'un silicate metallique, silicate ainsi obtenu et application en verrerie
FR2647775A2 (fr) * 1989-03-03 1990-12-07 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation d'un silicate metallique, silicate ainsi obtenu et application en verrerie
FR2651772B1 (fr) * 1989-09-08 1993-06-18 Rhone Poulenc Chimie Procede de coloration d'un verre et compositions colorantes utilisables dans ce procede.
US5625110A (en) * 1994-07-26 1997-04-29 Leuna-Katalysatoren Gmbh Hydrodehalogenation catalyst
CA2252878C (en) * 1996-05-22 2008-09-30 Hoechst Trespaphan Gmbh Lithium and potassium copolysilicate barrier coatings
DK0906363T3 (da) 1996-06-12 2004-04-26 Trespaphan Gmbh Fremgangsmåde til grundering af polyolefinartikler til overtrækning
US5853830A (en) * 1996-06-12 1998-12-29 Hoechst Trespaphan Gmbh Transparent barrier coatings exhibiting reduced thin film interference
ID19516A (id) * 1996-06-12 1998-07-16 Hoechst Celanese Corp Pelapis penghalang uap untuk benda-benda polimerik
US6086991A (en) * 1996-06-12 2000-07-11 Hoechst Trespaphan Gmbh Method of priming poly(ethylene terephthalate) articles for coating
ID19111A (id) 1996-06-12 1998-06-18 Hoechst Celanese Corp Metoda pembuatan bahan-bahan poliolefin untuk pelapisan
CN1100098C (zh) * 1996-06-12 2003-01-29 赫彻斯特－特拉丝帕番有限公司 聚合物制件的蒸气防渗涂料
DE19651220A1 (de) * 1996-12-10 1998-06-18 Degussa Flußmittelummantelte Lotformkörper und Verfahren zu deren Herstellung
US6087016A (en) * 1997-06-09 2000-07-11 Inmat, Llc Barrier coating of an elastomer and a dispersed layered filler in a liquid carrier
US6232389B1 (en) 1997-06-09 2001-05-15 Inmat, Llc Barrier coating of an elastomer and a dispersed layered filler in a liquid carrier and coated articles
US6649235B2 (en) * 1998-08-17 2003-11-18 Hoechst Trespaphan Gmbh Process for producing coated polymeric articles and the articles produced thereby
KR100812415B1 (ko) * 2000-03-03 2008-03-10 그라세 게엠베하 운트 캄파니 카게 붕소를 포함하는 비정질 실리카 입자
JP3690245B2 (ja) * 2000-06-05 2005-08-31 株式会社村田製作所 ガラス粉末の製造方法
US7297318B2 (en) * 2005-11-17 2007-11-20 J.M. Huber Corporation Method of removing heavy metals from silicate sources during silicate manufacturing
US7201885B1 (en) * 2005-11-17 2007-04-10 J.M. Huber Corporation Method of removing heavy metals from silicate sources during silicate manufacturing
FR3087768B1 (fr) * 2018-10-29 2020-10-30 Arc France Preparation de fabrication de verre et installation de verrerie industrielle

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB383126A (en) * 1931-02-12 1932-11-10 Jean Riga Improvements in or relating to packing for the bearings of centrifugal pumps
US2386337A (en) * 1941-10-25 1945-10-09 Elizabeth F Moyer Process for making finely divided silica
NL104943C (cs) * 1957-12-03
DE1767331A1 (de) * 1968-04-27 1971-09-16 Degussa Verfahren zur Herstellung von Alkalicyanid und Siliciumdioxid
US4054459A (en) * 1973-02-19 1977-10-18 Garegin Sarkisovich Melkonian Method of preparing glass batch
US4029736A (en) * 1973-06-07 1977-06-14 Garegin Sarkisovich Melkonian Processing pearlite to obtain metal silicates
US4021253A (en) * 1974-04-05 1977-05-03 Kms Fusion, Inc. Method for manufacturing glass frit
GB1568817A (en) * 1975-11-13 1980-06-04 Sovitec Sa Glass-former comp
US4220461A (en) * 1978-04-06 1980-09-02 Mrinmay Samanta Low temperature synthesis of vitreous bodies and their intermediates
WO1978000001A1 (en) * 1977-08-25 1978-10-19 M Samanta Low temperature synthesis of vitreous bodies and their intermediates
DE3067990D1 (en) * 1979-02-22 1984-07-05 Rhone Poulenc Chim Base Process for obtaining a glass composition based on metallic silicates and having a low melting point and improved refining properties
FR2499540A2 (fr) * 1980-07-11 1982-08-13 Rhone Poulenc Ind Procede d'obtention de silice et silicates metalliques a partir de solutions de silicates alcalins, produits obtenus et applications, notamment en verrerie
FR2504110B1 (fr) * 1981-04-08 1988-07-29 Dufour Pascal Silicate mixte de plomb-potassium, et de plomb de rapport moleculaire sio2/pbo compris entre 4 et 8 pour la verrerie

Also Published As

Publication number Publication date
KR840002018B1 (ko) 1984-11-05
AU548330B2 (en) 1985-12-05
EP0044236B1 (fr) 1984-06-06
PT73349A (fr) 1981-08-01
PT73349B (fr) 1982-07-30
BR8104429A (pt) 1982-03-30
AU7281081A (en) 1982-01-14
EP0044236A1 (fr) 1982-01-20
DE3163969D1 (en) 1984-07-12
IE52048B1 (en) 1987-05-27
US4503158A (en) 1985-03-05
IE811556L (en) 1982-01-11
FR2499540A2 (fr) 1982-08-13
KR830005879A (ko) 1983-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS234030B2 (en) Method of powder silicon dioxide and metal silicate preparation
US4612292A (en) Lead/alkaline earth metal silicates and vitrescible compositions comprised thereof
CN101559964B (zh) 片状碳酸锶粒子的制备方法
FR2558458A1 (fr) Procede pour fabriquer des composes de vanadium a partir de residus contenant du vanadium
US6153157A (en) Value improvements of clays
RU2107742C1 (ru) Способ извлечения бериллия из бериллийсодержащих концентратов
EP0106819B1 (en) Method for producing silica
JPH0710592A (ja) 着色ガラス製造用セレン封じ込め組成物
GB2222823A (en) A process for producing high purity silica
US4500350A (en) Disintegration of chromites
CN1042653C (zh) 一种锑的除铅精炼方法
JPS58502201A (ja) 弗化アルミニウムの製造時に生成される廃棄物より有用生成物を回収する方法
US4857286A (en) Method for producing sodium tetraborate pentahydrate
JPH0143696B2 (cs)
RU2230128C1 (ru) Способ переработки ванадийсодержащих конвертерных шлаков
SU1096215A1 (ru) Способ получени раствора силиката щелочного металла
SU1629249A1 (ru) Способ переработки нефелинового сырь
US2013857A (en) Zirconium silicon alkali metal composites and methods of making same
US2013856A (en) Alkali-metal zirconium tartrate and method of producing same
RU2041279C1 (ru) Способ переработки скандийсодержащего алюмосиликатного сырья
KR890002151B1 (ko) 할로이사이트 및 벤토나이트로부터 합성제올라이트 기능소재를 제조하는 방법
EP0571047B1 (en) Process for the preparation of precipitated borates
RU2291114C2 (ru) Способ получения синтетического сырьевого материала для производства стекла
CN1054759A (zh) 用绿豆岩制钾肥及其综合利用工艺
SU1181999A1 (ru) Способ получени порошкообразных пирониобатов кальци и стронци