CS235157B1 - Process for producing finely crystalline alpha-silicon dioxide - Google Patents
Process for producing finely crystalline alpha-silicon dioxide Download PDFInfo
- Publication number
- CS235157B1 CS235157B1 CS331083A CS331083A CS235157B1 CS 235157 B1 CS235157 B1 CS 235157B1 CS 331083 A CS331083 A CS 331083A CS 331083 A CS331083 A CS 331083A CS 235157 B1 CS235157 B1 CS 235157B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- silica
- weight
- crystallization
- amorphous silica
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu výroby jemně krystalického α-kysličníku křemičitého s krystaly velikosti 0,08 až 0,8 mm. Způsob spočívá v tom, že se provádí krystalizace amorfního kysličníku křemičitého v atmosféře vodní páry za přítomnosti aktivátoru krystalizace základní látky v množství od 1 . IO-3 do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého při teplotě 300 až 500 °C a tlaku 2 až 40 MPa po dobu 5 až 100 hodin. Vynález lze použít ve výrobě křemenného skla a křemenné keramikyThe invention relates to a method for producing finely crystalline α-silica with crystals of 0.08 to 0.8 mm in size. The method consists in carrying out the crystallization of amorphous silica in an atmosphere of water vapor in the presence of a crystallization activator of the basic substance in an amount of from 1 . IO-3 to 1% by weight of amorphous silica at a temperature of 300 to 500 °C and a pressure of 2 to 40 MPa for a period of 5 to 100 hours. The invention can be used in the production of quartz glass and quartz ceramics
Description
Vynález se týká způsobu výroby jemně krystalického α-kysličníku křemičitého. Tento produkt se může použít pro výrobu křemenného skla a křemenné keramiky.The invention relates to a process for the production of finely crystalline α-silica. This product can be used for the production of quartz glass and quartz ceramics.
Rozšíření surovinové základny pro výrobu křemenného skla je jedním z aktuálních současných problémů. Žádané rozšíření výběru vyráběných křemenných výrobků a stálý růst poptávky po výrobcích z křemenného skla přispěly k nutnosti hledání nových druhů surovin k výrobě křemenné keramiky. Nejvhodnější surovinou pro tyto účely je jemně krystalický kysličník křemičitý. Uvedený kysličník křemičitý je jednou z krystalických modifikací kysličníku křemičitého. Kysličník křemičitý se může vyskytovat v podobě těchto modifikací: nízkoteplotní α-kysličník křemičitý, vysokoteplotní /3-kysličník křemičitý, krystobalit a tridimit, který může být získán při značném obsahu mineralizátorů v kysličníku křemičitém.The expansion of the raw material base for the production of quartz glass is one of the current problems. The desired expansion of the selection of manufactured quartz products and the steady increase in demand for quartz glass products contributed to the need to search for new types of raw materials for the production of quartz ceramics. The most suitable raw material for this purpose is finely crystalline silica. Said silica is one of the crystalline modifications of silica. The silica may be present in the form of the following modifications: low temperature α-silica, high temperature β-silica, crystallite, and tridimite, which can be obtained with a considerable mineralizer content in the silica.
Všechny krystalické modifikace kysličníku křemičitého mohou být použity jako surovina k výrobě křemenného skla a křemenné keramiky.All crystalline modifications of silica can be used as raw material for the production of quartz glass and quartz ceramics.
V současnosti je nejrozšířenější surovinou k výrobě křemenného skla a křemenné keramiky drť příhodního α-kysličníku křemičitého, získaná zpracováním křišťálu nebo žilného křemene. Toto zpracování spočívá v tom, že se přírodní křemen drtí, prosévá, frakce 0,1 až 0,5 mm se magneticky odlučuje, plaví, chemicky obohacuje při zpracování minerálními kyselinami, načež se promývá a suší.At present, the most widespread raw material for the production of quartz glass and quartz ceramics is the pulp of convenient α-silica obtained by the processing of crystal or quartz. This treatment consists in crushing, sieving the natural quartz, the fraction of 0.1 to 0.5 mm is magnetically separated, floats, chemically enriched in the treatment with mineral acids, then washed and dried.
Velký počet složitých operací při zpracování přírodního křemene, používání složitého zařízení při jeho obohacování a práce obsluhujících pracovníků v zdravotně škodlivých podmínkách představují podstatné nedostatky při využívání přírodního kysličníku křemičitého.The large number of complex operations in the processing of natural quartz, the use of complex equipment in its enrichment, and the work of operators in health-damaging conditions present significant deficiencies in the use of natural silica.
Křemenná skla vysoké jakosti se vyrábějí z drti syntetických monokrystalů kysličníku křemičitého.High quality quartz glasses are made from crushed synthetic single crystals of silica.
Je známý způsob výroby monokrystalů kysličníku křemičitého postupem hydrotermální syntézy (víz například V. S. Balickij, Ge. Je. Lisicyna „Sintětičeskije analogi i imitacii prirodnych dragocenných komněj“, Moskva, nakladatelství Nedra, 1981, str. 80 až 81, K. T. Vilke „Metody vyrasčivanija kristallov“, Leningrad, nakladatelství Nedra, 1968, str. 117). Monokrystaly kysličníku křemičitého se při tom vyrábějí překrystalizací přírodního žilného křemene v sodných nebo alkalických roztocích při teplotě 350 až 420 °C a tlaku 50 až 150 MPa. Monokrystaly vysoké jakosti, hmotnosti do 2 kg se pěstují v průmyslových autoklávech po dobu 3 až 12 měsíců. Potom se tyto krystaly drtí, obohacují, suší a prosévají. K výrobě křemenného skla se používá frakce 0,1 až 0,5 milimetru. Přitom se přibližně % suroviny k výrobě skla nepoužije. Tento způsob výroby je nehospodárný v souvislosti s velkými energetickými a surovinovými náklady.There is a known method of producing single crystals of silica by the hydrothermal synthesis process (see for example VS Balickij, Ge. Je. Lisicyna "Sinteticheskii analogi i imitaci natural dragocenech komnej", Moscow, publishing house Nedra, 1981, pp. 80-81, KT Vilke "Methods vyrasčivanija kristallov , Leningrad, Nedra Publishing, 1968, p. 117). The silica monocrystals are produced by recrystallization of natural quartz in sodium or alkaline solutions at a temperature of 350 to 420 ° C and a pressure of 50 to 150 MPa. High quality single crystals weighing up to 2 kg are grown in industrial autoclaves for 3 to 12 months. Then, these crystals are crushed, enriched, dried and sieved. A 0.1 to 0.5 millimeter fraction is used to produce silica glass. Approximately% of the raw material is not used for the production of glass. This method of production is uneconomical due to high energy and raw material costs.
Je známý způsob výroby polymorfního krystalického kysličníku křemičitého zahříváním amorfního kysličníku křemičitého na vzduchu v přítomnosti kysličníků alkalických kovů při teplotě 400 až 1000 °C, viz např. patenty NSR č. 2 743 143 a č. 2 751 443. Přitom probíhá pouze částečná krystalizace kysličníku křemičitého za současného vzniku různých modifikací krystalického kysličníku křemičitého s různými tavícími teplotami a hmotností a rovněž s velkým obsahem vody. To vše ztěžuje výrobu získávaného produktu k výrobě křemenného skla.It is known to produce polymorphic crystalline silica by heating amorphous silica in air in the presence of alkali oxides at a temperature of 400 to 1000 ° C, see for example patents Nos. 2,743,143 and 2,751,443. Only partial crystallization of the oxide takes place of silica while producing various modifications of crystalline silica with different melting temperatures and weights as well as high water content. All this makes it difficult to manufacture the product obtained for the production of quartz glass.
Známý je způsob výroby krystobalitu, který se může použít jako surovina k vytavování křemenného skla. Krystobalit může být vyroben postupem vysoce teplotního zpracování α-kysličníku křemičitého, viz například US patent č. 3 565 595 a patent NDR číslo 134 219, a rovněž amorfního kysličníku křemičitého v přítomnosti mineralizátorů, viz například autorské osvědčení SSSR číslo 600 094 a č. 776 994. Způsob je ekonomicky málo výhodný a technicky těžko proveditelný vzhledem k nuntosti dlouhých ohřevů, až 20 hodin, při vysokých teplotách, tj. 1300 až 1700 °C. Používané mineralizátory znečišťují sklo vyrobené z krystobalitu. Způsob navíc zahrnuje velký počet operací. V případě použití amorfního kysličníku křemičitého jako suroviny, spočívá způsob výroby v tomto: amorfní kysličník křemičitý se máčí v roztoku mineralizátorů — louhu, fluoridu amonného nebo sody, briketuje se a tepelně zpracuje při 1300 až 1700 °C, získané slínky krystobalitu se drobí a prosévají, přičemž se získá frakce 0,1 až 0,5 mm. Často se před tepelným zpracováním amorfní kysličník křemičitý formuje, například do tubiček, přičemž se použijí vodné roztoky pojiv: polyvinylového alkoholu (Chem. Abstr. r. 1973, 79, tř. 21C1, Chem. Abstr. r. 1976, 85, č. 14, str. 268, referát č. 98 381c, Japonsko Kokai 7677, 612, tř. C 03B 3106 J, křemičitanu draselného s formamidem (US- patent č. 4 059 658), halogenidu křemíku (britský patent č. 1168 934) apod.A process for the production of crystallite is known which can be used as a raw material for fusing silica glass. Crystobalite can be produced by a high temperature treatment of α-silica, see, for example, US Patent No. 3,565,595 and GDR Patent No. 134,219, as well as amorphous silica in the presence of mineralizers, see, for example, USSR Authorization Nos. 600,094 and 776 994. The process is economically unsuitable and technically difficult to carry out due to the longevity of heating up to 20 hours at high temperatures, i.e. 1300 to 1700 ° C. The mineralizers used contaminate the glass made of crystallite. In addition, the method involves a large number of operations. If amorphous silica is used as a raw material, the production process is as follows: amorphous silica is soaked in a solution of mineralizers such as caustic, ammonium fluoride or soda, briquetted and heat treated at 1300 to 1700 ° C; to obtain a fraction of 0.1 to 0.5 mm. Often, prior to heat treatment, amorphous silica is formed, for example, into tubes using aqueous binder solutions: polyvinyl alcohol (Chem. Abstr. 1973, 79, 21C1, Chem. Abstr. 1976, 85, no. 14, p. 268, Report No. 98 381c, Japan Kokai 7677, 612, Class C 03B 3106 J, potassium silicate with formamide (U.S. Patent No. 4,059,658), silicon halide (British Patent No. 1168,934) etc.
Pro výrobu křemenného skla se jeví jako nejvýhodnější použití jemně krystalického kysličníku křemičitého o zrnitosti odpovídající požadavikům současných postupů tavení.For the production of quartz glass, the use of finely crystalline silica with a grain size corresponding to the requirements of current melting processes seems to be most advantageous.
Je známý způsob výroby jemně krystalického α-kysličníku křemičitého s krystaly menšími než 0,2 mm z amorfního kysličníku křemičitého, a to hydrotermálním zpracováním v autoklávu tuhofázových směsí kysličníku křemičitého a fluoridu amonného v hmotnostním poměru od 0,5 : 1 do 5 : 1, přiměřeně při teplotě 150 až 400 °C a tlaku 0,5 až 1,5 MPa, viz například autorské osvědčení SSSR č. 489 723.A method for producing finely crystalline α-silica with crystals smaller than 0.2 mm from amorphous silica is known by hydrothermal treatment in an autoclave of solid phase mixtures of silica and ammonium fluoride in a weight ratio of 0.5: 1 to 5: 1, appropriately at a temperature of 150 to 400 ° C and a pressure of 0.5 to 1.5 MPa, see, for example, U.S. Pat. No. 489,723.
Tento způsob výroby je nevýhodný ekonomicky, protože neumožňuje dosáhnout 100% krystalizací amorfního kysličníku křemičitého a vzhledem k agresivitě prostředí vyžaduje, aby vyzdívka autoklávu byla platinová nebo z jiného vzácného kovu, kromě toho množství vsázeného amorfního kysličníku křemičitého do autoklávu je poměrně malé. Způsob je spojen se zdravotně škodlivými pracovními podmínkami obsluhujících pracovníků. Vyrobený jemně zrnitý «-kysličník křemičitý obsahuje velké množství prchavých příměsí (fluor, amoniak, vodu atd.j, což neumožňuje vyrobit z něj vysoce jakostní křemenné sklo.This production method is economically disadvantageous because it does not make it possible to achieve 100% crystallization of amorphous silica and, due to the aggressiveness of the environment, requires the lining of the autoclave to be platinum or of other noble metal, moreover the amount of amorphous silica charged into the autoclave is relatively small. The method is associated with the harmful working conditions of the operators. The fine-grained silicon dioxide produced contains a large number of volatile impurities (fluorine, ammonia, water, etc.), which makes it impossible to produce high-quality quartz glass.
Dále je známý způsob pěstování jemně zrnitého «-kysličníku křemičitého z amorfního kysličníku křemičitého, rozpuštěného ve vodném roztoku fluoridu amonného, v autoklávu při teplotě 100 až 450 °C a tlaku 10 až 100 MPa na očkovacích krystalech velikosti 0,001 až 0,1 mm jemně zrnitého «-kysličníku křemičitého, viz autorské osvědčení SSSR č. 491 593. Tento způsob se vyznačuje stejnými nedostatky jako předchozí postup.Further, it is known to cultivate a fine-grained silica of amorphous silica dissolved in an aqueous solution of ammonium fluoride in an autoclave at a temperature of 100 to 450 ° C and a pressure of 10 to 100 MPa on seed crystals of 0.001 to 0.1 mm fine grain size. This method is characterized by the same drawbacks as the previous procedure.
Cílem vynálezu je odstranit uvedené nedostatky.It is an object of the invention to overcome these drawbacks.
Úkolem vynálezu je stanovit pro způsob výroby jemně zrnitého a kysličníku křemičitého z amorfního kysličníku křemičitého takové technologické podmínky postupu výroby, které by umožnily vyrobit produkt vhodný pro výrobu vysoce jakostního křemenného skla a křemenné keramiky, se stanovenou velikostí krystalů a s malým obsahem příměsí a rovněž zjednodušit technologii a zařízení.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide, for a process for producing fine-grained silica from amorphous silica, such process conditions that make it possible to produce a product suitable for producing high-quality quartz glass and quartz ceramics. and equipment.
Tento úkol řeší způsob výroby jemně zrnitého α-kysličníku křemičitého s velikostí krystalů 0,08 až 0,8 mm z amorfního kysličníku křemičitého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se krystalizace kysličníku křemičitého provádí v atmosféře vodní páry za přítomnosti aktivátoru krystalizace základní látky v množství od 1 . 10-3 do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého při teplotě 300 až 500 °C a tlaku 2 až 40 MPa po dobuu 5 až 100 hodin.This object is achieved by a process for the production of fine-grained α-silica with a crystal size of 0.08-0.8 mm from the amorphous silica according to the invention, characterized in that the crystallization of silica is carried out in a water vapor atmosphere in the presence substances in quantities from 1. 10 -3 to 1% by weight of amorphous silica at a temperature of 300 to 500 ° C and a pressure of 2 to 40 MPa for 5 to 100 hours.
Způsob výroby podle vynálezu je jednoduchý po technologické stránce i s ohledem na přístroje. Umožňuje získat účelový produkt se 100% výtěžkem a přitom krystaly α-kysličníku křemičitého mají tvar klenců s pravidelným ohraničením. Velikost krystalů je v rozmezí 0,08 až 0,8 mm a trakční rozložení velikostí krystalů závisí na podmínkách provedení krystalizace.The process according to the invention is simple in terms of technology and in terms of apparatus. It makes it possible to obtain the targeted product in 100% yield, while the α-silica crystals have the shape of gems with regular boundaries. The crystal size is in the range of 0.08 to 0.8 mm and the traction distribution of the crystal sizes depends on the conditions of crystallization.
Složení a množství příměsí prvků ve vyrobeném kysličníku křemičitém určuje stupeň čistoty výchozího amorfního kysličníku křemičitého, protože krystalizace probíhá pod vlivem vodní páry a nikoliv v sodných ani v alkalických roztocích jako ve známém případě. Aktivátory krystalizace se přidávají v mikroskopickém množství a ve většině případů se rozkládají v průběhu tepelného zpracování kysličníku křemičitého a neznečiťují vznikající krystaly kysličníku křemiS čitého. Kromě toho se při krystalizací amorfního kysličníku křemičitého 1,5- až 3krát snižuje obsah každé příměsi, tj. alkalických kovů a uhlíkatých látek, ve vyráběném jemně krystalickém «-kysličníku křemičitém ve srovnání s jejich obsahem ve výchozím kysličníku křemičitém.The composition and amount of elemental admixtures in the produced silica determines the degree of purity of the starting amorphous silica, since crystallization occurs under the influence of water vapor and not in sodium or alkaline solutions as in the known case. The crystallization activators are added in microscopic amounts and in most cases decompose during the thermal treatment of the silica and do not destroy the crystals formed. In addition, by crystallizing amorphous silica, the content of each dopant, i.e., alkali metals and carbonaceous substances, in the finely crystalline silica produced is reduced by 1.5 to 3 times the content of the starting silica.
Kromě toho se snižuje obsah vody ve vyráběném produktu. Když amorfní kysličník křemičitý obsahuje 1 až 16 ;% hmotnosti vody, pak vyrobený jemně krystalický a-kyslioník křemičitý obsahuje 0,03 až 0,001 % hmotnosti vody. Z reaktoru vyložený jemně krystalický suchý kysličník křemičitý je bez dalšího zpracování, jako obohacení, drcení, prosévání a sušení, ihned použitelný k výrobě vysoce jakostního křemenného skla a křemenné keramiky.In addition, the water content of the product is reduced. When the amorphous silica contains 1 to 16 ; % of water, then the finely crystalline α-silica contains from 0.03 to 0.001% by weight of water. The fine-crystalline dry silica lined out of the reactor is readily usable for the production of high-quality quartz glass and quartz ceramics without further processing such as enrichment, crushing, screening and drying.
Použije-li se amorfní kysličník křemičitý obsahující přísadu legujících prvků, lze získat legovanou křemennou surovinu k výrobě skel pro speciální účely.When amorphous silica containing an alloying element is used, an alloyed quartz raw material can be obtained for the manufacture of special purpose glasses.
Jako výchozí produkt pro syntézu jemně krystalického α-kysličníku křemičitého lze při výrobě podle vynálezu použít amorfní kysličník křemičitý, který je odpadem z výroby minerálních hnojiv nebo chemického průmyslu.As the starting product for the synthesis of finely crystalline α-silica, amorphous silica which is a waste from the production of mineral fertilizers or the chemical industry can be used in the production according to the invention.
Krystalizace se může vést jak ve standardních autoklávech, používaných pro hydrotermální syntézu monokrytalů kysličníku křemičitého, tak i v reaktorech, které se používají v chemickém průmyslu. Reaktory a autoklávy mohou být vyrobeny z ocele stálé za tepla, přičemž vyzdívka u reaktorů i autoklávů není nutná, protože slabě alkalické nebo neutrální prostředí a nízký tlak vodní páry nezpůsobuje korozi stěn reakčních přístrojů.Crystallization can be carried out both in standard autoclaves used for the hydrothermal synthesis of silica monocrystals and in reactors used in the chemical industry. Reactors and autoclaves can be made of heat-stable steel, and lining is unnecessary for reactors and autoclaves because weakly alkaline or neutral environments and low water vapor pressure do not cause corrosion of reaction apparatus walls.
Krystalizace se provádí při teplotě 300 až 500 °C. Vyšší teploty jsou neúčelné, vzhledem k nutnosti použít speciální za tepla stálé přístroje. Při teplotě pod 300 °C krystalizace probíhá neúplně.Crystallization is carried out at a temperature of 300-500 ° C. Higher temperatures are ineffective due to the need to use special thermally stable devices. Crystallization is incomplete at temperatures below 300 ° C.
Tlak vodní páry, určovaný koeficientem zaplnění reaktoru nebo autoklávu, může činit 2 až 40 MPa. Při nižším tlaku proces krystalizace probíhá značně pomalu a zvýšeni tlaku nad 40 MPa se neprojevuje žádným dalším účinkem. Doba postupu se určuje kinetlkou krystalizace a závisí jak na koncentraci aktivátoru krystalizace, tak na dalších parametrech (tlaku, teplotě). V optimálním případě krystalizace může proběhnout za 5 hodin, avšak v některých případech k výrobě vysoce jakostních krystalů je účelnější použít podmínky, při nichž úplná krystalizace proběhne za 100 hodin.The water vapor pressure, determined by the reactor or autoclave charge coefficient, may be 2 to 40 MPa. At a lower pressure, the crystallization process proceeds very slowly and an increase in pressure above 40 MPa has no further effect. The process time is determined by the crystallization kinetics and depends on both the crystallization activator concentration and other parameters (pressure, temperature). Optimally, crystallization can take place in 5 hours, but in some cases it is preferable to use conditions in which complete crystallization takes place in 100 hours to produce high quality crystals.
Koncentrace aktivátoru krystalizace leží v rozmezí od 1.103 do 1 % hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého. Při použití aktivátoru krystalizace, v množství menším než 1.103 z hmotnosti výchozího kysličníku křemičitého, proces krystalizace probíhá neúplně. Zvýšení koncentrace aktivátoru krystalizace nad 1 % je ne235157 účelné, protože způsobuje znečištění účelového produktu a nevede k dodatečnému zrychlení procesu.The concentration of a crystallization promoter is in the range from 1.10 3 to 1% by weight of amorphous silica. When using a crystallization activator, in an amount of less than 1 x 10 3 of the weight of the starting silica, the crystallization process is incomplete. Increasing the crystallization activator concentration above 1% is not desirable because it causes contamination of the targeted product and does not result in additional process acceleration.
Druh aktivátoru krystalizace a jeho koncentrace je určena účelovým určením vyráběného jemně krystalického a-kysliěníku křemičitého.The type of crystallization activator and its concentration is determined by the purpose determination of the finely crystallized α-silica produced.
Je-li nutné vyrábět lacinou křemennou surovinu pro výrobu křemenného skla široké spotřeby, pak se doporučuje použít jako aktivátor krystalizace hydroxidy alkalických kovů iv množství od 1.10-3 do 1.10-1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého. Výsledkem je jemně krystalický «-kysličník křemičitý s obsahem příměsí alkalických kovů od 1. 10-3 do 1.10-2 % hmotnosti.If it is necessary to produce cheap quartz raw material for the production of wide consumption quartz glass, then it is recommended to use alkali metal hydroxides as an activator of crystallization in an amount of from 1.10 -3 to 1.10 -1 % by weight of amorphous silica. The result is a finely crystalline silica with an alkali metal content of from 1.10 -3 to 1.10 -2 % by weight.
Pro výrobu vysoce jakostního jemně krystalického «-kysličníku křemičitého s malým obsahem příměsí kovů (od 1 . 10-4 do 1.10-3 procent hmotnosti) se doporučuje použít jako aktivátor krystalizace hydroxid amonný nebo ětyřmocné amonné zásady v množství od 2 . 10~2 do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.It is recommended to use ammonium hydroxide or ammonium tetravalent in amounts from 2 to 10% by weight for the production of high quality fine crystalline silica with low metal content (from 1. 10 -4 to 1.10 -3 % by weight). 10 ~ 2 to 1% by weight of amorphous silica.
K výrobě jemně krystalického «-kysličníku křemičitého s malým obsahem alkalických kovů, tj. (1 až 5).10-4 °/o hmotnosti, se doporučuje použít jako aktivátor krystalizace organické polyelektrolyty — polyetyléniminy s molekulovou hmotností od 190 do 5000 v množství od 1.10“3 do· 1.10-1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.For the production of finely crystalline silica having a low alkali metal content, i.e. (1 to 5) .10 -4 % by weight, it is recommended to use organic polyelectrolytes - polyethyleneimines having a molecular weight of from 190 to 5000 in an amount of from 1.10 “ 3 to · 1.10 -1 % by weight of amorphous silica.
Vysocemolekulární polyetylénimin (molekulová hmotnost 10 000 až 50 000) je velice rozšířený a levný produkt, který se používá jako vločkovací činidlo při čištění vody, jako zvláčňovadlo při výrobě papíru apod. (viz například P. A. Gembickij, D. S. Žuk, V. A. Kargin „Polyetylénimin“, Moskva, vydavatelství „Nauka“, r. 1971, str. 7, 8, 177).High molecular weight polyethyleneimine (molecular weight 10,000 to 50,000) is a widespread and inexpensive product which is used as a flocculant in water purification, as a plasticizer in paper making, etc. (see, for example, PA Gembickij, DS Zhuk, VA Kargin "Polyethyleneimine", Moscow, publishing house "Nauka", 1971, pp. 7, 8, 177).
Nízkomolekulární polyetylénimin (molekulová hmotnost nižší než 10 000 a začínající od 190) je směsí různých polyetylénpoíyaminů: dietyléntriaminu, trietyléntetraminu,tetraetylénpentaminu atd. (viz například P. A. Genbický, D. S. Žuk, V. A. Kargin „Chimija etilenimina“, Moskva, vydavatelství Nauka, r. 1966, str. 159). Tento výrobek se vyrábí v rozsáhlém měřítku kondenzací dichloretanu s amoniakem nebo etyléndiaminem a rovněž vzájemným působením etyléniminu s amoniakem a aminy za přítomnosti j3-chloretylaminu. Nízkomolekulární polyetylénimin je v současnosti známý jako tvrdidlo epoxidových pryskyřic a jako přísada do raketového paliva.Low molecular weight polyethyleneimine (molecular weight less than 10,000 and starting from 190) is a mixture of various polyethylene polyamines: diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, etc. (see, for example, PA Genbic, DS Zhuk, VA Kargin "Chimija etilenimina", Moscow, 1966 Nauka, r. 159). This product is produced on a large scale by condensation of dichloroethane with ammonia or ethylenediamine as well as the interaction of ethyleneimine with ammonia and amines in the presence of β-chloroethylamine. Low molecular weight polyethyleneimine is currently known as a hardener of epoxy resins and as an additive to rocket fuel.
Pro výrobu jemně krystalického a-kysličníku křemičitého s malým obsahem příměsí uhlíkatých látek (od 1 . 10-4 do 5 . 10-4 % hmotnosti uhlíku) a příměsí kovů (od 1.10-4 do 1.10~3 % hmotnosti) se doporučuje jako aktivátor krystalizace použít hydrazin nebo jeho alkylové deriváty v množství od 2.10-2 do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.For the production of finely crystalline α-silica with low content of carbonaceous substances (from 1. 10 -4 to 5. 10 -4 % by weight of carbon) and metal admixtures (from 1.10 - 4 to 1.10 ~ 3 % by weight) it is recommended as activator crystallization using hydrazine or its alkyl derivatives in an amount of from 2.10 -2 to 1% by weight of amorphous silica.
Způsob výroby jemně krystalického a-kysličníku křemičitého podle vynálezu se provádí takto:The process for producing the finely crystalline α-silica according to the invention is carried out as follows:
Amorfní kysličník křemičitý se zamíchá do vodného roztoku aktivátoru krystalizace potřebné koncentrace a udržuje se v tomto roztoku při pokojové teplotě nebo při teplotě 70 °C po dobu 0,2 až 3 dnů. Potom se roztok sleje a vlhká usazenina se vloží do autoklávu nebo do reaktoru, tj. reakčního přístroje. Celkové množství zbytkové vlhkosti musí zajišťovat potřebný tlak vodní páry v přístroji při stanovené teplotě krystalizace.The amorphous silica is mixed into an aqueous solution of the crystallization activator of the desired concentration and maintained in the solution at room temperature or at 70 ° C for 0.2 to 3 days. The solution is then screened and the wet deposit is placed in an autoclave or reactor, i.e. a reaction apparatus. The total amount of residual moisture must provide the required water vapor pressure at the specified crystallization temperature.
Reakční přístroj se ohřívá na teplotu krystalizace a na této teplotě se udržuje po dobu 5 až 100 hodin. Po skončení procesu krystalizace se tlak snižuje a reakění přístroj se ochlazuje. Hotový výrobek — jemně krystalický α-kysliČník křemičitý se vyjme z přístroje, balí se do polyetylénového sáčku a odesílá spotřebiteli.The reaction apparatus is heated to the crystallization temperature and maintained at this temperature for 5 to 100 hours. After completion of the crystallization process, the pressure is reduced and the reaction apparatus is cooled. The finished product - finely crystalline α-silica is removed from the apparatus, packed in a polyethylene bag and sent to the consumer.
Je možná i druhá technologická varianta provádění způsobu podle vynálezu.A second technological variant of the method according to the invention is also possible.
Amorfní kysličník křemičitý se zamíchá do vodního roztoku aktivátoru krystalizace potřebné koncentrace a udržuje se na pokojové teplotě nebo při teplotě 70 °C po dobu 1 až 3 dnů. Potom se roztok sleje a kysličník křemičitý se vysouší při teplotě 100 až 300 °C. Suchý kysličník křemičitý se vloží do reakčního přístroje. Do tohoto přístroje se přivádí vodní pára pro vytvoření požadovaného tlaku nebo se naleje voda v množství potřebném k dosažení odpovídajícího tlaku vodní páry v přístroji při stanovené teplotě krystalizace. Dále postup probíhá stejně jako v předchozím případě.The amorphous silica is stirred into an aqueous solution of the crystallization activator of the desired concentration and maintained at room temperature or at 70 ° C for 1 to 3 days. The solution is then screened and the silica is dried at 100-300 ° C. The dry silica was charged to the reaction apparatus. Water is supplied to the apparatus to produce the desired pressure, or water is poured in an amount necessary to achieve the corresponding water vapor pressure in the apparatus at a specified crystallization temperature. Furthermore, the procedure proceeds as in the previous case.
Zpracování amorfního kysličníku křemičitého vodným roztokem aktivátoru krystalizace může probíhat bezprostředně v reakčním přístroji. Tehdy se amorfní kysličník křemičitý vsadí do přístroje, potom se naleje vodný roztok aktivátoru krystalizace, načež se reakční přístroj odvzdušní a ohřívá na stanovenou teplotu. Dále proces výroby probíhá obdobně jako v předchozích případech.Treatment of the amorphous silica with an aqueous solution of the crystallization activator can be carried out immediately in the reaction apparatus. At this time, the amorphous silica is charged into the apparatus, then an aqueous solution of the crystallization activator is poured, then the reaction apparatus is vented and heated to the specified temperature. Furthermore, the production process proceeds similarly as in the previous cases.
Pro lepší pochopení řešení podle vynálezu se uvádějí následující příklady konkrétního provedení způsobu výroby podle vynálezu.For a better understanding of the invention, the following examples of specific embodiments of the process of the invention are given.
Příklad 1Example 1
Připraví se vodný roztok NaOH koncentrace 1. 10-3 % hmotnosti.An aqueous NaOH solution of concentration 1 was prepared. 10 -3 % by weight.
Do 100 1 připraveného roztoku se umístí 100 kg amorfního kysličníku křemičitého, obsahujícího tyto příměsi v % hmotnosti: NéuO — 2,1.10-3, AI — 5 . 10-4, Fe — 2,1.10-4, Mg — 4.10-5, tí — 4 . ΙΟ-3, Ca‘ — 4,2.10-4. Kysličník křemičitý se udržuje v roztoku při pokojové teplotě 5 hodin. Roztok se sleje a vlažný kysličník křemičitý se vloží do autoklávu. Autokláv se od235157 vzdušní, nahřeje na teplotu 500 °C a na této teplotě se udržuje 10 hodin. Tlak vodní páry v autoklávu je 30 MPa. Potom se autokláv ochlazuje na 100 až 50 °C, otevře se a výrobek se bezprostředně v autoklávu vysušuje při uvedené teplotě. Výrobek se vyjme a balí do polyetylénových sáčků k dodání spoteřbiteli. Výtěžek výrobku je 100 %. Výrobkem je jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,08 až 0,3 mm a obsahující příměsi v těchto množstvích {% hmotnosti): NazO — 8 . 104, AI — 5 . 10 4, Fe — 2,5 . 10“4, Mg — 4 . 10~5, Ti — 4.10'5, Ca — 1,5.10-1100 kg of amorphous silica containing the following impurities in% by weight are placed in 100 l of the prepared solution: NéuO - 2.1.10 -3 , Al - 5. 10 -4 , Fe - 2.1.10-4, Mg - 4.10-5, t - 4. ΙΟ -3 , Ca '- 4.2.10 -4 . The silica is kept in solution at room temperature for 5 hours. The solution is sparged and lukewarm silica is placed in an autoclave. The autoclave was aerated, heated to 500 ° C and held at this temperature for 10 hours. The water vapor pressure in the autoclave is 30 MPa. The autoclave is then cooled to 100-50 [deg.] C., opened and the product is dried in the autoclave immediately at that temperature. The product is removed and packed in polyethylene bags for delivery to the consumer. The yield of the product is 100%. The product is a finely crystalline α-silica with crystals of 0.08 to 0.3 mm and containing impurities in the following amounts (% by weight): NazO - 8. 10 4 , AI-5. 10 4 , Fe - 2.5. 10 4 4 , Mg - 4. 10 ~ 5 , Ti-4.10 -5 , Ca-1.5.10-1
Příklad 2Example 2
Připraví se vodný roztok KOH koncentrace 1. 101 % hmotnosti. Dále proces probíhá stejně jako v příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že se krystalizace provádí při teplotě 420 °C a tlaku vodní páry v. autoklávu 30 MPa po dobu 5 h. Získá se výrobek ze 100% výtěžkem. Výrobek je jemně krystalický a kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,08 až 0,15 mm a s obsahem příměsi KžO 5,1 . ΙΟ3 o/o hmotnosti.Prepare an aqueous solution of KOH 10 first concentration of 1% by weight. Furthermore, the process proceeds as in Example 1, except that the crystallization is carried out at a temperature of 420 ° C and a water vapor pressure of 30 MPa for 5 h. The product is obtained in 100% yield. The product is finely crystalline and silica, with crystals of 0.08 to 0.15 mm in size and a K 2 O content of 5.1. O 3 o / o weight.
Příklad 3Example 3
Zhotoví se vodný roztok LiOH koncentrace 5 . ΙΟ3 o/0 hmotnosti. Do autoklávu o· objemu 0,5 rn3 se vsadí 100 kg amorfního kysličníku křemičitého a naleje se 100 1 připraveného roztoku LiOH. Proces probíhá při teplotě 400 °C a tlaku vodní páry 28 MPa po dobu 10 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický «-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,08 až 0,2 mm a obsahující 1,2.10'3 % hmotnosti příměsi LizO. Příklad 4An aqueous LiOH solution of concentration 5 was prepared. O 3 o / 0 weight. 100 kg of amorphous silica are charged into a 0.5 ml 3 autoclave and poured into 100 L of the prepared LiOH solution. The process is carried out at a temperature of 400 ° C and a water vapor pressure of 28 MPa for 10 h. In 100% yield, a finely crystalline silica is obtained, with crystals of 0.08 to 0.2 mm and containing 1.2 x 10 -3 %. weight of the additive LizO. Example 4
Připraví se vodný roztok RbOH koncentrace 1 . 102 % hmotnosti a provádí se krystalizace stejným postupem jako v příkladu 1, ale při teplotě 300 °C a při tlaku vodní páry 7 MPa po dobu 100 li. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický a-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,08 až 0,2 mm a obsahující 3,2 . 103 % hmotnosti příměsi RbzO.An aqueous solution of RbOH concentration 1 is prepared. 10 2% by weight, and the crystallization is carried out by the same procedure as in Example 1 but at 300 ° C and at a water vapor pressure of 7 MPa for 100 li. In 100% yield, finely crystalline α-silica is obtained, with crystals of 0.08-0.2 mm and containing 3.2. 10 3% by weight impurities RbzO.
Příklad 5Example 5
Připraví se vodný roztok CsOH koncentrace 5 .102 % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého a ' kysličník křemičitý se udržuje v roztoku při teplotě 70 °C po dobu 2 h. Potom se roztok ochlazuje na pokojovou teplotu a sleje. Kysličník křemičitý se vysušuje na vzduchu při teplotě 100 stupňů C. Vysušený amorfní kysličník křemičitý se vsadí do reaktoru, do něhož se přivedp vQdní pára, a udržuje se na teplotě 350 °C a tlaku vodní páry 2 MPa po dobuAn aqueous solution of CsOH at a concentration of 5.10 2 % by weight is prepared. 100 kg of the amorphous silica are introduced into 100 l of the prepared solution and the silica is kept in solution at 70 ° C for 2 h. The solution is then cooled to room temperature and spun off. The silica is dried in air at 100 degrees C. The dried amorphous silica is charged into a reactor, which is supplied with steam and maintained at a temperature of 350 ° C and a water vapor pressure of 2 MPa for a period of time.
h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický α-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,08 až 0,2 mm obsahující 3,7 . . 10~3 % hmotnosti příměsi CsžO.h. In 100% yield, finely crystalline α-silica is obtained, with crystals of 0.08-0.2 mm containing 3.7. . 10 ~ 3 % by weight of the additive Cs2O.
Příklad 6Example 6
Připraví se 1% vodný roztok hydroxidu amonného. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého, obsahujícího v % hmotnosti tyto příměsi: NacO — 4,12 . 102, AI -- 3,2 . 103. Fe — 1,3. ΙΟ3, Mg _ 5,7. 10 4, Ti — 7,8 . ΙΟ4, Ca — 3,2 . 102. Kysličník křemičitý se udržuje v roztoku při pokojové teplotě po dobu 5 h. Roztok se sleje a zbytek se vysuší při 100 °C. Suchý kysličník křemičitý se vsadí do reaktoru o objemu 0,5 m3, kam se naleje i 100 1 vody. Krystalizace probíhá při teplotě 450 °C a tlaku 35,5 MPa, po dobu 36 h. Získá se krystalický kysličník křemičitý, sestávající ze 77 % hmotnosti jemně krystalického α-kysličníku křemičitého a 23 % hmotnosti krystobalitu. Velikost krystalů je v rozmezí 0,08 až 0,2 mm. Výrobek obsahuje tyto příměsi v % hmotnosti: NazO — 1,8.10'3, AI — 3,2.10-3, Fe — 1,2 . ΙΟ3, Mg — 2,4 . ΙΟ4, Ti — 7,1.10'4, Ca — 4,2 . ΙΟ'3.A 1% aqueous ammonium hydroxide solution was prepared. 100 kg of the prepared solution were charged with 100 kg of amorphous silica containing the following impurities in% by weight: NacO - 4.12. 10 2 , AI - 3.2. 10 3 . Fe - 1.3. ΙΟ 3, Mg _ 5.7. 10 4 , Ti - 7.8. ΙΟ 4 , Ca - 3.2. 10 2 . The silica is kept in solution at room temperature for 5 h. The solution is sparged and the residue is dried at 100 ° C. The dry silica is charged into a 0.5 m 3 reactor, where 100 l of water is also poured. Crystallization takes place at a temperature of 450 ° C and a pressure of 35.5 MPa for 36 h. Crystalline silica is obtained, consisting of 77% by weight of finely crystalline α-silica and 23% by weight of crystallobalite. The crystal size ranges from 0.08 to 0.2 mm. The product contains the following impurities in% by weight: NazO - 1.8.10 -3 , Al - 3.2.10-3, Fe - 1.2. ΙΟ 3 , Mg - 2.4. ΙΟ 4 , Ti - 7.1, 10 -4 , Ca - 4.2. 3 ' 3 .
Příklad 7Example 7
Připraví se vodný roztok hydroxidu tetrabuíylamonia koncentrace 5.10'1 % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého. Dále postup probíhá stejně jako v příkladu 1.An aqueous solution of tetrabuyl ammonium hydroxide at a concentration of 5 % -1 % by weight is prepared. 100 kg of amorphous silica are added to 100 l of the prepared solution. Further, the procedure proceeds as in Example 1.
Krysatlizace probíhá při teplotě 400 °C a tlaku vodní páry 30 MPa po dobu 72 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický α-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 mm.Crystallization is carried out at a temperature of 400 ° C and a water vapor pressure of 30 MPa for 72 h. A finely crystalline α-silica is obtained with 100% yield, with crystals of 0.1 to 0.5 mm in size.
Příklad 8Example 8
Připraví se vodný roztok hydroxidu tetrametylamonia koncentrace 2 . 101 % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého obsahujícího v % hmotnosti tyto příměsi: NazO -- 9,8 . ΙΟ3, A1 _ 2,5.10Λ Fe — 2,5 . 103, Mg — 1.10“6, Ti — 2,5 . 10’ 5, Ca — 1,5.104, C —· 2,1. ΙΟ2. Kysličník křemičitý se udržuje v připraveném roztoku při teplotě 50 CC po dobu 5 li. Roztok se sleje na dno autoklávu o objemu 5,0 m3 a vlhký kysličník křemičitý se umístí na talíře výstroje autoklávu. Krystalizace probíhá při teplotě 380 °C a tlaku 24 MPa po dobu 100 hodin. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 mm a s obsahem příměsí v následujících množstvích v % hmotnosti: NazO — 2,1. 10 3, AI — 2,5.10-5, Fe — 4.10-5, Mg — 1.106, Ti — 2,5.10-5, Ca — 9 .ΙΟ5, C — 9 . ΙΟ4.An aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide concentration 2 is prepared. 10 1 % by weight. 100 kg of the prepared solution are charged with 100 kg of amorphous silica containing the following impurities in% by weight: NazO - 9.8. ΙΟ 3 , A1 _ 2 , 5.10Λ Fe - 2.5. 10 3 , Mg - 1.10 “ 6 , Ti - 2.5. 10 ' 5 , Ca - 1.5.10 4 , C - 2.1. ΙΟ 2 . The silica is kept in the prepared solution at 50 ° C for 5 L. Decant the solution to the bottom of an autoclave of 5.0 m 3 and place the moist silica on the plates of the autoclave equipment. Crystallization is carried out at a temperature of 380 ° C and a pressure of 24 MPa for 100 hours. A 100% yield of finely crystalline α-silica is obtained, with crystals of 0.1 to 0.5 mm in size and containing impurities in the following amounts in% by weight: NazO - 2.1. 10 3, Al - 2,5.10 -5, Fe - 4.10- 5 Mg - 10.1 6 Ti - 2,5.10-5 Ca - 9 .ΙΟ 5 C - 9th ΙΟ 4 .
Příklad 9Example 9
Připraví se vodný roztok hydroxidu tetraetylamonia koncentrace 5. IO“2 % hmotnosti. Do 110 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého a udržuje se při pokojové teplotě po dobu 24 h. Roztok se sleje, kysličník křemičitý se vysuší při teplotě 100 °C a vloží se do reaktoru, do něhož se přivede vodní pára. Krystalizace probíhá při teplotě 470 °C a tlaku vodní páry 40 MPa a po dobu 5 h. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický a-kysličník křemičitý s krystaly o velikosti 0,1 až 0,5 mm.An aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide at a concentration of 5% by weight 2 % is prepared. 100 kg of the amorphous silica are charged to 110 l of the prepared solution and kept at room temperature for 24 h. The solution is sparged, the silica is dried at 100 DEG C. and charged to a reactor in which water vapor is introduced. Crystallization is carried out at 470 ° C and a water vapor pressure of 40 MPa for 5 h. A 100% yield of finely crystalline α-silica with crystals of 0.1 to 0.5 mm is obtained.
Příklad 10Example 10
Připraví se vodný roztok hydroxidu tetrapropylaimonia koncentrace 2.10“2 % hmotnosti. Dále proces probíhá stejně jako podle příkladu 9. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 mm.An aqueous sodium hydroxide concentration of 2.10 tetrapropylaimonia "2% by weight. Further, the process proceeds as in Example 9. A finely crystalline α-silica with crystals of 0.1 to 0.5 mm in size is obtained in 100% yield.
Příklad 11Example 11
Připraví se vodný roztok vysokornolekulárního polyetyléniminu s rozvětvenou strukturou a molekulovou hmotností 30 000 až 50 000. Koncentrace roztoku je 1.10“2 % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého a udržuje se při pokojové teplotě v tomto roztoku po dobu 72 h. Roztok se sleje a vlhký kysličník křemičitý se vloží do reaktoru. Krystalizace probíhá při teplotě 400 °C a tlaku 20 MPa po dobu 72 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly velikost'' 0,08 až 0,4 mm.An aqueous solution of high-molecular polyethyleneimine having a branched structure and a molecular weight of 30 000 to 50 000. The concentration of the solution is 1.10 "2% by weight. 100 kg of the prepared solution are charged with 100 kg of amorphous silica and maintained at room temperature in the solution for 72 h. The solution is sparged and the wet silica is charged to the reactor. The crystallization is carried out at a temperature of 400 ° C and a pressure of 20 MPa for 72 h. In 100% yield, finely crystalline α-silica with crystals of size 0.08-0.4 mm is obtained.
Příklad 12Example 12
Připraví se vodný roztok vysokomolekulárního polyetyléniminu s rozvětvenou strukturou a molekulovou hmotností 30 000 až 50 000. Koncentrace roztoku je 5 . 10“3 % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého, obsahujícího tyto příměsi v % hmotnosti: NaaO — 6,4 . 10“4, Al — 0,4 . 10“4 Fe — 2,4 . 10“4, Mg — 0,4 . 10“4, Ti — 0,6 . 10“4, Ca — 0,4. IQ”4, Cu — 0,2 .10“4, Mn — 0,1. . 10“4, C — 1,4 . IO“2.An aqueous solution of a high molecular weight polyethyleneimine having a branched structure and a molecular weight of 30,000 to 50,000 is prepared. The concentration of the solution is 5. 10 " 3 % by weight. 100 kg of the prepared solution are charged with 100 kg of amorphous silica containing the following impurities in% by weight: NaaO - 6.4. 10 4 4 , Al - 0.4. 10 4 4 Fe - 2.4. 10 '4 Mg - 0.4. 10 “ 4 , Ti - 0.6. 10 4 4 , Ca - 0.4. IQ ” 4 , Cu - 0.2 .10“ 4 , Mn - 0.1. . 10 4 4 , C - 1,4. IO ' 2 .
Dále proces probíhá tak, jak je popsáno v příkladu 11. Krystalizace probíhá při teplotě 400 °C a tlaku vodní páry 30 MPa po dobu 60' h. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly o velikosti 0,08 až 0,4 mm a s obsahem těchto příměsí v % hmotnosti: NazO — 2,7.10“4, Al — 0,5 . 10“4, Fe — 1,9 . IO“4, Mg — 0,5 .Further, the process proceeds as described in Example 11. Crystallization is carried out at a temperature of 400 ° C and a water vapor pressure of 30 MPa for 60 h. A 100% yield of finely crystalline α-silica with 0.08 crystals is obtained. to 0.4 mm and containing the following impurities in% by weight: NazO - 2.7.10 4 , Al - 0.5. 10 4 4 , Fe - 1.9. IO 4 , Mg - 0.5.
. 10“4, Ti — 0,6 . 10“4, Ca — 0,4 . IO“4, Cu — 0,2 . 10“4, Mn — 0,1 . 10“4, C — 1,8 . 10“3.. 10 “ 4 , Ti - 0.6. 10 4 4 , Ca - 0.4. IO ' 4 , Cu - 0.2. 10 "4, Mn - 0.1. 10 4 4 , C - 1.8. 10 “ 3 .
Příklad 13Example 13
Připraví se vodný roztok vysokomolekulárního plyetyléniminu s rozvětvenou strukturou a molekulovou hmotností 10 000 až 20 000. Koncentrace roztoku je 1. IO”3 % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se umístí 100 kg amorfního kysličníku křemičitého. Dále proces probíhá jako podle příkladu 11. Krystalizace se provádí při teplotě 40 °C a tlaku vodní páry 10 MPa po dobu 48 h. Získá se krystalický kysličník křemičitý, sestávající z 98 % hmotnosti jemně krystalického α-kysličníku křemičitého a 2 procent hmotnosti krystobalitu. Velikost krystalů je v rozmezí 0,08 až 0,3 mm.An aqueous solution of a high molecular weight polyethylenimine having a branched structure and a molecular weight of 10,000 to 20,000 is prepared. The concentration of the solution is 1.0% - 3 % by weight. 100 kg of amorphous silica are placed in 100 l of the prepared solution. The process proceeds as in Example 11. Crystallization is carried out at a temperature of 40 ° C and a water vapor pressure of 10 MPa for 48 h. Crystalline silica is obtained, consisting of 98% by weight of finely crystalline α-silica and 2% by weight of crystallinity. The crystal size ranges from 0.08 to 0.3 mm.
Příklad 14Example 14
Připraví se vodný roztok nízkomolekulárního plyetyléniminu s molekulovou hmotností 190 až 300. Koncentrace roztoku je 5 . 10“2 % hmotnosti. Dále proces probíhá tak, jak je popsáno v příkladu 11. Krystalizace se provádí při teplotě 500 °C a tlaku vodní páry 20 MPa a po dobu 5 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický a-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,08 až 0,3 mm.An aqueous solution of low molecular weight polyethylenimine having a molecular weight of 190 to 300 is prepared. The concentration of the solution is 5. 10 ' 2 % by weight. Further, the process proceeds as described in Example 11. Crystallization is carried out at a temperature of 500 ° C and a water vapor pressure of 20 MPa for 5 h. A finely crystalline α-silica with crystals of 0.08 size is obtained with 100% yield. up to 0.3 mm.
Příklad 15Example 15
Připraví se vodný roztok nízkomolekulárního plyetyléniminu s molekulovou hmotností 300 až 450. Koncentrace roztoku je 1 . 10“4 % hmotnosti. Dále proces probíhá stejně jako v příkladu 5. Krystalizace se provádí při teplotě 300 °C a tlaku vodní páry 8 MPa po dobu 100 h. Získá se výrobek, sestávající z 96 % hmotnosti jemně krystalického α-kysličníku křemičitého a 4 % hmotnosti krystobalitu. Velikost krystalů je v rozmezí 0,08 až 0,3 mm.An aqueous solution of low molecular weight polyethylenimine having a molecular weight of 300 to 450 is prepared. The concentration of the solution is 1. 10 " 4 % by weight. Further, the process proceeds as in Example 5. Crystallization is carried out at a temperature of 300 ° C and a water vapor pressure of 8 MPa for 100 h. A product is obtained consisting of 96% by weight of finely crystalline α-silica and 4% by weight of crystallobalite. The crystal size ranges from 0.08 to 0.3 mm.
Příklad 16Example 16
Připraví se 1% vodný roztok hydrazinu. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kilogramů amorfního kysličníku křemičitého s obsahem těchto příměsí v % hmotnosti: NazO — 9 . 10“4, Al — 0,4 . 10“4, Fe — 0,6 .A 1% aqueous hydrazine solution was prepared. 100 kg of the prepared solution are charged with 100 kg of amorphous silica containing the following impurities in% by weight: Na 2 - 9. 10 4 4 , Al - 0.4. 10 4 4 , Fe - 0.6.
. 10“4, Mn — 0,1 . 10“4, C — 1,4 . IO“3. Dále proces probíhá tak, jak je popsáno v příkladu 8. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,8 mm a s obsahem těchto příměsí v % hmotnosti: NazO — 6 . 10-4, Al — 0,4 . 10“4, Fe — 0,6 . IO“4, Mg — 0,4 . ,10“4, Ti — 0,4.10“4, Ca — 0,5.10“4, Cu — 0,1. IO“4, Mn — 0,1. 10“4, C — 2 . IO·“4. Příklad 17. 10 "4, Mn - 0.1. 10 4 4 , C - 1,4. IO ' 3 . Next, the process is carried out as described in Example 8. A 100% yield of finely crystalline α-silica with crystals of 0.1 to 0.8 mm in size and containing the following impurities in% by weight is obtained: Na 2 - 6. 10 -4 , Al-0.4. 10 4 4 , Fe - 0.6. IO 4 , Mg - 0.4. , 10 " 4 , Ti - 0.4.10" 4 , Ca - 0.5.10 " 4 , Cu - 0.1. IO ' 4 , Mn - 0.1. 10 “ 4 , C-2. IO · “ 4 . Example 17
Připraví se vodný roztok metylhydrazinu koncentrace 5.10“2 % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorf235157 ního kysličníku křemičitého. Kysličník křemičitý se udržuje v roztoku při pokojové teplotě do pobu 24 h. Roztok se sleje na dno autoklávu a vlhký kysličník křemičitý se umístí na talíře výstroje autoklávu. Autokláv se ohřívá na teplotu 450 °C a přivádí se do něj vodní pára až na tlak 40 MPa. Při této teplotě a tlaku probíhá krystalizace amorfního kysličníku křemičitého po dobu 48 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický «-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,8 mm.Prepare an aqueous methylhydrazine solution concentration 10.5 "2% by weight. 100 kg of amorph235157 silica are added to 100 l of the prepared solution. The silica is kept in solution at room temperature for 24 hours. The solution is sparged to the bottom of the autoclave and the moist silica is placed on the plates of the autoclave equipment. The autoclave is heated to a temperature of 450 ° C and water vapor is supplied to a pressure of 40 MPa. Amorphous silica is crystallized at this temperature and pressure for 48 h. A finely crystalline silica with 0.1 to 0.8 mm crystals is obtained in 100% yield.
Příklad 18Example 18
Připraví se vodný roztok nesouměrného dimetylhydrazinu 2koncentrace 5.10_1 % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku' se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého. Dále proces probíhá jako v příkladu 9. Krystalizace se provádí při teplotě 400 °C a tlaku 2 MPa po dobu 96 h. Získá se se 100,% výtěžkem jemně krystalický a-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 milimetrů.An aqueous solution of asymmetric dimethylhydrazine 2 is prepared at a concentration of 5.10-1 % by weight. 100 kg of amorphous silica are introduced into 100 l of the prepared solution. Further, the process proceeds as in Example 9. Crystallization is carried out at a temperature of 400 ° C and a pressure of 2 MPa for 96 h. A 100% yield of finely crystalline α-silica with crystals of 0.1 to 0.5 mm is obtained.
Příklad 19Example 19
Připraví se vodný roztok souměrného dimetylhydrazinu koncentrace 1 . 10“1 procent hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého, obsahujícího tyto příměsi v .% hmotnosti: Na2[O — 6,4 . 10~4, AI — 0,4 . 10-4, Fe — 2,4 . 10’4, Mg — 0,4 . 10'4, Ti — 0,6 . . ΙΟ4, Ca — 0,4 . IO-4, Cu — 0,2 . 10“4, Mn — 0,1 . 10~4, C — 1,4 . 10~2. Dále proces probíhá jak je popsáno v příkladu 1. Vyrobeným výrobkem se 100% výtěžkem je jemně krystalický «-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 mm a obsahující tyto příměsi v % hmotnosti: NažO — 5,1.104, AI — 0,4 . ΙΟ“4, Fe — 2,8 . 10~4, Mg — 0,4 . . 10~4, Ti — 0,6 . ΙΟ“4, Ca — 0,5 . 10“4, Cu — 0,1 . ÍO1“4, Mn _ 0,1 . ΙΟ“4, C — 3 . 10“4. Příklad 20An aqueous solution of symmetrical dimethylhydrazine concentration 1 is prepared. 10 " 1 percent by weight. 100 kg of the prepared solution are charged with 100 kg of amorphous silica containing the following impurities in% by weight: Na2 [0-6.4. 10 ~ 4 , Al - 0.4. 10 -4 , Fe - 2.4. 10 -4 , Mg - 0.4. 10 ' 4 , Ti - 0.6. . ΙΟ 4 , Ca - 0.4. IO- 4 , Cu-0.2. 10 "4, Mn - 0.1. 10 ~ 4 , C = 1.4. 10 ~ 2 . Further, the process proceeds as described in Example 1. The product produced in 100% yield is a finely crystalline silica with crystals of 0.1 to 0.5 mm in size and containing the following impurities in% by weight: N 0 - 5.1.10 4 , Al - 0,4. ΙΟ “ 4 , Fe - 2.8. 10 ~ 4, Mg - 0.4. . 10 ~ 4 , Ti - 0.6. ΙΟ “ 4 , Ca - 0.5. 10 4 4 , Cu - 0.1. IO 1 '4 _ 0.1 Mn. 4 “ 4 , C-3. 10 “ 4 . Example 20
Připraví se vodný roztok etylhydrazinu koncentrace 2.10~2 ·% hmotnosti. Do. 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého. Dále se proces provádí tak, jak je popsáno v příkladu 1. Krystalizace probíhá při teplotě 450 °C a tlaku vodní páry 10 MPa po dobu 72 h. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly 0,1 až 0,8 milimetru.An aqueous solution of ethylhydrazine at a concentration of 2.10 ~ 2 % by weight is prepared. To. 100 l of the prepared solution are charged with 100 kg of amorphous silica. Further, the process is carried out as described in Example 1. The crystallization is carried out at a temperature of 450 ° C and a water vapor pressure of 10 MPa for 72 h. A 100% yield of finely crystalline α-silica with crystals of 0.1 to 0 is obtained. , 8 millimeters.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS331083A CS235157B1 (en) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | Process for producing finely crystalline alpha-silicon dioxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS331083A CS235157B1 (en) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | Process for producing finely crystalline alpha-silicon dioxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS235157B1 true CS235157B1 (en) | 1985-05-15 |
Family
ID=5372777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS331083A CS235157B1 (en) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | Process for producing finely crystalline alpha-silicon dioxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS235157B1 (en) |
-
1983
- 1983-05-11 CS CS331083A patent/CS235157B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4241037A (en) | Process for purifying silicon | |
| KR900004127B1 (en) | Process for the preparation of n-alkyl norscopines | |
| JPS6031762B2 (en) | Method for producing inorganic crystalline base exchange material with large exchange capacity | |
| JP5940025B2 (en) | High purity ammonium paratungstate tetrahydrate | |
| US5066356A (en) | Hydrothermal process for growing optical-quality single crystals | |
| WO2010029894A1 (en) | High-purity crystalline silicon, high-purity silicon tetrachloride, and processes for producing same | |
| US4605542A (en) | Process for producing silicon carbide whisker | |
| JP2922290B2 (en) | Method for hydrothermal production of potassium silicate solution having high molar ratio of SiO 2: K 2 O | |
| Goto | Synthesis of clinoptilolite | |
| US4409193A (en) | Process for preparing cubic boron nitride | |
| CZ293993B6 (en) | Process for preparing substantially anhydrous magnesium chloride | |
| US2974013A (en) | Boron nitride production | |
| CS235157B1 (en) | Process for producing finely crystalline alpha-silicon dioxide | |
| US4529430A (en) | Process for producing fine-crystalline α-quartz | |
| GB2119779A (en) | Process for preparing alkali metal silicate solutions in a static reactor | |
| US3826820A (en) | Preparation of non-solvated crystalline alpha-aluminum hydride | |
| JPS6351965B2 (en) | ||
| US4293532A (en) | Process for producing hydrogen chloride and ammonia | |
| US4693873A (en) | HCN and iron cyanide complex removal | |
| US6740300B1 (en) | Method for manufacturing crystalline layered sodium disilicate | |
| CN108383133B (en) | Ti synthesized by Sn fluxing agent3B2Method of N | |
| JPH0476356B2 (en) | ||
| JPH0825917B2 (en) | Method for producing high-purity acetylene gas | |
| RU2123474C1 (en) | Method of preparing boron carbide, intercalated compound of graphite oxide with dodecahydro-closo-dodecaborate acid, and method of synthesis of this compound | |
| JPH0240609B2 (en) |