CZ283447B6 - Způsob výroby roztoků křemičitanů draselných - Google Patents
Způsob výroby roztoků křemičitanů draselných Download PDFInfo
- Publication number
- CZ283447B6 CZ283447B6 CS905815A CS581590A CZ283447B6 CZ 283447 B6 CZ283447 B6 CZ 283447B6 CS 905815 A CS905815 A CS 905815A CS 581590 A CS581590 A CS 581590A CZ 283447 B6 CZ283447 B6 CZ 283447B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- potassium silicate
- temperature
- quartz
- sio
- pressure
- Prior art date
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
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/32—Alkali metal silicates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Způsob výroby roztoků křemičitanů draselných s vysokým molárním poměrem SiO.sub.2.n.:K.sub.2.n.O hydrotermálním způsobem je založen na reakci křemenného písku s vodnými roztoky hydroxidu draselného při teplotě 100 až 300 .sup.o.n.C a tlaku nasycené vodní páry, který odpovídá této teplotě, v tlakovém reaktoru, přičemž se roztoky křemičitanu draselného s uvedeným poměrem nižším než 2,75:1 uvádějí do reakce s křemenem, temperovaným při teplotě v rozmezí 1100 .sup.o.n.C až teplotě tání křemene, přičemž se teplota a tlak udržují v uvedeném rozmezí.
ŕ
Description
Vynález se týká způsobu výroby roztoků křemičitanů draselných s vysokým molámím poměrem SiO2:K2O hydrotermálním způsobem reakcí křemenného písku svodnými roztoky hydroxidu draselného za vzniku roztoku křemičitanů draselného s následnou reakcí tohoto meziproduktu s další krystalickou modifikací oxidu křemičitého za vzniku produktu s vyšším poměrem SiO2:K2O.
Dosavadní stav techniky
Obecný přehled výroby vodných roztoků křemičitanů draselných je možno nalézt v monografiích Winnacker a Kúchler. Chemische Technologie, sv. 3, Anorganische Technologie Π, 4. vydání, 1983, str. 54 - 63 aUllmanns Encyklopadie der technischen Chemie, sv. 21, 4.vydání, 1982, str. 409-412.
Pod pojmem vodní sklo se rozumí známé křemičitany alkalických kovů, které mají své použití pro technické účely, zvláště jde o roztoky křemičitanů draselného, obecně označované jako draselné vodní sklo. Tyto materiály mají obvykle obsah pevných látek 28 až 55 % hmotnostních amolámí poměr oxidu křemičitého k oxidu draselnému 2,0 až 4,2:1. Draselné vodní sklo se v technickém měřítku vyrábí obvykle tak, že se společně roztaví křemenný písek a uhličitan draselný ve vhodné peci, například otáčivé peci, při teplotách v rozmezí 1400 až 1500 °C za odštěpení oxidu uhličitého. Při zchlazení tavenina tuhne a vzniká pevné sklo, které se pak v dalším stupni rozpouští ve vodě při použití vyššího tlaku a zvýšené teploty a vzniklý roztok se podle požadavku na kvalitu popřípadě filtruje.
Tento postup, prováděný v tavenině při vyšší teplotě, je náročný na zařízení a také na spotřebu energie a mimoto vznikají nežádoucí emise, jako prach, oxidy dusíku a oxidy síry.
Kromě tohoto postupu, dosud převážně užívaného v technickém měřítku, jsou známy hydrotermální postupy pro výrobu vodných roztoků křemičitanů draselného, které byly popsány v celé řadě patentových spisů.
Tyto postupy vycházejí z amorfního oxidu křemičitého, obvykle také zúletových materiálů a přírodně se vyskytujících amorfních modifikací oxidu křemičitého.
Produkty, získané těmito postupy, jsou znečištěny nečistotami, obvyklými pro úletové prašné materiály a jiné přírodně se vyskytující amorfní materiály s obsahem oxidu křemičitého, které byly použity jako výchozí látky, jejich kvalita je proto nižší a tyto výrobky je tedy možno použít pouze omezeně pro výrobu technicky vysoce kvalitních produktů.
V DAS 28 26 432 se popisuje způsob výroby roztoků vodního skla reakcí úletového prachu, který vzniká při výrobě křemičitých nebo ferrokřemičitých slitin, s vodnými roztoky hydroxidů alkalických kovů při vyšších teplotách s následnou filtrací získaných roztoků, postup se provádí tak, že se úletový prach zpracovává působením vodných roztoků hydroxidů alkalických kovů s koncentrací 6 až 15% hmotnostních při teplotě 120 až 190 °C a tlaku 0,29 až 1,86 MPa v autoklávu, přičemž hmotnostní poměr roztoku hydroxidu alkalického kovu k pevnému úletovému materiálu je 2:1 až 5:1. Takto získané produkty mají molámí poměr oxidu křemičitého k oxidu draselnému 3,76:1. Úletové materiály, užité jako výchozí látky, mají obsah
- 1 CZ 283447 B6 křemíku 89 až 98 % hmotnostních, podle příkladu provedení obvykle 90 % hmotnostních, zbytek jsou nečistoty.
V DOS 26 09 831 se popisuje způsob zpracování odpadových, oxid křemičitý obsahujících, prachových materiálů při výrobě slitin s obsahem křemíku nebo křemíku a dalších kovů na kyselinu křemičitou nebo silikáty tak, že se kombinují následující stupně I až ΠΙ:
I Úletový prach se rozpustí v roztoku hydroxidu alkalického kovu za vzniku roztoku křemičitanů alkalických kovů,
Π roztoky křemičitanů alkalických kovů se zbaví organických složek působením aktivního uhlí a/nebo oxidačních prostředků a z roztoku se oddělí nezpracovatelný zbytek,
ΠΙ roztoky silikátů alkalických kovů se dále čistí působením anorganických nebo organických kyselin a/nebo jejich solí.
Roztoky křemičitanů alkalických kovů, získané uvedeným způsobem, mají obvykle molámí poměr SiO2:Me2O v rozmezí 3,3 až 5,0:1.
V DOS 26 19 604 se popisuje způsob výroby kapalného vodního skla z amorfního oxidu křemičitého a hydroxidu alkalického kovu tak, že se práškový oxid křemičitý ve formě úletového popílku, který je vylučován v průmyslu pro výrobu slitin železa a v dalších závodech, pracujících s křemíkovými pecemi, mísí s hydroxidem alkalického kovu a vodou v určitém hmotnostním poměru a pak se za míchání zahřeje na teplotu 75 až 100 °C, načež se kapalina zchladí. Práškové materiály, užívané jako výchozí látky pro výrobu vodního skla tímto způsobem, mají obvykle obsah oxidu křemičitého 94 až 98 % hmotnostních, zbytek jsou ne čistoty. Získané draselné vodní sklo má molámí poměr oxidu křemičitého k oxidu draselnému 3,58:1.
Jak je z uvedených skutečností zřejmé, poskytují v literatuře popsané postupy s použitím amorfního oxidu křemičitého pouze vodní skla nižší kvality, která je nutno dále čistit.
Dále popsaný stav techniky se týká způsobu pro hydrotermální výrobu roztoků křemičitanů draselného z krystalického oxidu křemičitého ve formě písku a hydroxidu draselného, tyto látky však je možno uvádět do reakce známým způsobem pouze do molámího poměru oxidu křemičitého k oxidu draselnému 2,75:1.
V DOS 33 13 814 se popisuje způsob výroby čirého roztoku křemičitanů draselného s molámím poměrem oxidu křemičitého k oxidu draselnému 2,75:1 pře měnou krystalického oxidu křemičitého se středním průměrem částic 0,1 až 2 mm tak, že se vodný roztok hydroxidu draselného nechá procházet vrstvou oxidu křemičitého v kolmo uloženém trubicovém reaktoru bez mechanického pohybu a shora dolů se přivádí oxid křemičitý a vodný roztok hydroxidu draselného.
Belgický patentový spis č. 649 739 popisuje způsob a zařízení pro výrobu čirých roztoků křemičitanů sodného rozpuštěním materiálů s obsahem oxidu křemičitého při vyšší teplotě a pod tlakem ve vodném roztoku hydroxidu sodného tak, že výsledný produkt se oddělí od přebytku materiálu s obsahem oxidu křemičitého a/nebo od nerozpustných nečistot filtračními prvky, uloženými v blízkosti dna reaktoru, přičemž filtrace se s výhodou provádí při vyšší teplotě a vyšším tlaku, tj. za podmínek, blízkých reakčním podmínkám. Uvádí se, že obdobným způsobem je možno získat roztoky křemičitanů draselného.
Podobné hydrotermální postupy pro výrobu draselného vodního skla z písku a hydroxidu draselného jsou uváděny také ve svrchu zmíněné monografii Winnackera aKůchlera. Na stranách 61 a 62 se nicméně uvádí, že draselná vodní skla není možno získat hydrotermálním
-2CZ 283447 B6 způsobem vzhledem ktomu, že při přeměně vzniká velké množství nesnadno rozpustné sloučeniny (KHSi2O5)x, která se nerozpouští ani při následujícím zahřátí.
Na základě uvedené literatury vznikl názor, že není možno získat roztoky křemičitanu draselného s vyšším molámím poměrem SiO2/K2O hydrotermálním postupem z písku, tj. krystalického oxidu křemičitého a z hydroxidu draselného.
Podstata vynálezu
Vynález si klade za úkol navrhnout způsob výroby roztoků křemičitanů draselných hydrotermálním způsobem reakcí krystalického oxidu křemičitého s vodným roztokem hydroxidu draselného tak, aby jako krystalický oxid křemičitý byl použit mimo jiné křemen, tj. písek, a jako výsledný produkt byly získány roztoky křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K2O vyšším než 2,75:1.
Tohoto úkoluje způsobem podle vynálezu dosaženo hydrotermální přeměnou křemene, tj. písku, působením vodných roztoků hydroxidu draselného s následnou hydrotermální přeměnou roztoků křemičitanu draselného, získaných jako meziprodukt působením zvláštním způsobem temperovaného křemene.
Předmětem vynálezu je tedy způsob výroby roztoků křemičitanů draselných s vysokým molámím poměrem SiO2:K2O hydrotermálním způsobem reakcí křemenného písku s vodnými roztoky hydroxidu draselného při teplotách v rozmezí 150 až 300 °C a tlaku nasycené vodní páry, odpovídající těmto teplotám v tlakovém reaktoru, postup se provádí tak, že se roztoky křemičitanu draselného s poměrem SiO2:K2O nižším než 2,75:1, získané jako meziprodukt, dále uvádí do reakce při teplotě v rozmezí 1100 °C až teplotě tání temperovaného křemene, přičemž se teplota a tlak udržují v uvedeném rozmezí.
Způsob podle vynálezu je vzhledem kjednoduchému provedení možno technicky snadno uskutečnit, mimoto je postup ekonomicky příznivější než známé postupy, které mají vysokou spotřebu energie a zařízení a mimoto ještě způsobují znečištění životního prostředí, zejména než postupy, prováděné při vysoké teplotě v tavenině s následným rozpouštěním produktu.
Proti známým hydrotermálním postupům má způsob podle vynálezu tu výhodu, že je možno dosáhnout použitím zvláštním způsobem temperovaného křemene jako krystalické složky s obsahem oxidu křemičitého v dalším stupni také roztoky křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K2O vyšším než 2,75:1, což se až dosud, jakjiž bylo svrchu uvedeno, považovalo při použití hydrotermální ho postupu a křemene, tj. písku, za nemožné.
Dále bylo neočekávaně zjištěno, že z temperovaného křemene jako složky s obsahem oxidu křemičitého a z roztoku křemičitanu draselného je možno hydrotermální syntézou za svrchu uvedených podmínek dosáhnout již při krátké reakční době přímé výroby roztoku křemičitanu draselného jako výsledného produktu s molámím poměrem SiO2:K2O vyšším než 2,75:1.
Zvláštní výhodou způsobu podle vynálezu je skutečnost, že je možno získat technicky jednoduchým a velmi hospodárným způsobem roztoky křemičitanu draselného s vysokým molámím poměrem oxidu křemičitého k oxidu draselnému tak, že se při provádění základní reakce, tj. reakce křemene (písku) s vodným roztokem hydroxidu draselného, užije levná složka, tj. písek, a teprve pro další reakci se užije nákladnější krystalické složky s obsahem oxidu křemičitého, získané temperováním křemene. Tímto způsobem je možno získat z roztoku křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K2O nižším než 2,75:1 přidáním temperovaného křemene jako složky s obsahem krystalického oxidu křemičitého podle množství
-3 CZ 283447 B6 přidaného temperovaného křemene roztoky křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K2O v rozmezí 2,75 až 4,2:1, s výhodou 3,0 až 4,0:1.
Roztoky křemičitanu draselného, které se získají nejprve jako meziprodukt při hydrotermální přeměně křemíku, tj. písku, s roztoky hydroxidu draselného, je možno připravit známým způsobem libovolným postupem, který je v oboru znám. Je výhodné uvést do reakce křemenný písek s vodným roztokem hydroxidu draselného o koncentraci 10 až 50, s výhodou 15 až 30 % hmotnostních v tlakovém reaktoru při teplotách 150 až 300, s výhodou 200 až 250 °C a při tlaku nasycené vodní páry, který odpovídá uvedenému teplotnímu rozmezí.
Tímto způsobem získané roztoky křemičitanu draselného mají molámí poměr SiO2:K2O nižší než 2,75:1 a obsah pevných látek 20 až 55%. Při provádění způsobu podle vynálezu jsou jako meziprodukty výhodné ty roztoky, jejichž koncentrace pevných látek je 23 až 40, s výhodou 30 až 38 % hmotnostních.
Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se, jak již bylo popsáno, roztok křemičitanu draselného jako meziprodukt uvádí do reakce s křemenem, temperovaným při teplotě 1100 až 1700 °C za přítomnosti katalytického množství alkalického kovu, například uhličitanu draselného nebo hydroxidu draselného, za těchto podmínek teploty se křemen v podstatě mění na cristobalit, který se pak uvádí do reakce za svrchu uvedených podmínek.
Cristobalit je, stejně jako křemen, krystalickou modifikací oxidu křemičitého. Získává se prakticky výlučně synteticky kalcinací křemene tak, že se křemenný písek kontinuálně převádí na cristobalit při teplotě přibližně 1500 °C za přítomnosti sloučenin alkalických kovů jako katalyzátorů. Podíl sloučenin alkalických kovů se nachází po tepelném zpracování v cristobalitu jako silikát alkalického kovu.
Další informace, týkající se cristobalitu, je možno nalézt v publikaci Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, sv. 21, 4. vydání, 1962, str. 439 až 442.
Při provádění způsobu podle vynálezu je dále zvláště výhodné užít jako temperovaný křemen křemen, zpracovaný při teplotě 1300 až 1600 °C za přítomnosti katalytického množství alkalických kovů, za těchto teplotních podmínek přechází křemen v podstatě na cristobalit. Dále je zvláště výhodné užít čerstvě temperovaný, ještě horký cristobalit.
Pokud jde o množství temperovaného křemene, zejména cristobalitu, které se přidává k roztokům křemičitanu draselného jako meziproduktu, je obvykle možno přidat stechiometricky nutné množství cristobalitu, vztaženo na požadovaný molámí poměr SiO2:K2O ve výsledném produktu. Je však možno přidat přebytek cristobalitu až 100 %, vztaženo na požadovaný molámí poměr ve výsledném produktu. Obecně je možno užít i vyššího přebytku cristobalitu než 100%, z technického hlediska to však již nemá význam. Při provádění způsobu podle vynálezu je výhodné reakci provádět při použití přebytku 0 až 25 % temperovaného křemene, zvláště cristobalitu, vztaženo na požadovaný molámí poměr SiO2:K2O ve výsledném produktu.
Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu je možno získat hydrotermálním způsobem roztok křemičitanu draselného s vysokým molámím poměrem SiO2:K2O jako výsledný produkt v následujících stupních:
Nejprve se uvede do reakce křemenný písek a vodný roztok hydroxidu draselného v tlakovém reaktoru při stanovené teplotě a tlaku. Temperovaný křemen, zejména cristobalit, který má být přidán k roztoku křemičitanu draselného jako k meziproduktu, se zahřeje na tutéž teplotu a pod tímtéž tlakem se přidá do tlakového reaktoru k roztoku. Pak se provádí hydrotermální syntéza při téže teplotě a tomtéž tlaku až do dosažení požadovaného molámího poměru SiO2:K2O v rozmezí 2,75 až 4,20:1 ve výsledném produktu.
-4CZ 283447 B6
Je možno postupovat také tak, že po provedení prvního stupně se tlakový reaktor otevře a nechá zchladnout až na přijatelnou pracovní teplotu, načež se přidá cristobalit, popřípadě také předehřátý, a po opětném zvýšení teploty a tlaku se postup ukončí. Výhodnější je však předchozí provedení, při němž se vzhledem ke stálé teplotě a tlaku postup provádí vlastně v jediném stupni, hospodárněji vzhledem k vyššímu výtěžku, vztaženo na prostor a čas, při minimální spotřebě energie.
K. provádění způsobu podle vynálezu je možno zásadně užít všechny reaktory, užívané pro hydrotermální syntézu křemičitanu alkalických kovů. Jde například o běžná rozpouštěcí zařízení, rotující rozpouštěcí zařízení, reaktory opatřené míchadlem, trubicové reaktory, smyčkové reaktory a zásadně všechny reaktory, vhodné pro reakci pevných látek s kapalinou. Reaktory tohoto typu byly popsány například v DOS 30 02 857, 34 21156, DAS 26 26 432, BE-PS 649 739, DOS 33 13 614 a DE 966 034.
K provedení svrchu uvedené jednostupňové varianty je vhodný tlakový reaktor, v němž je možno roztok křemičitanu draselného a také temperovaný křemen (cristobalit) uvést na požadovanou teplotu a požadovaný tlak. Tento oddělený tlakový zásobník je spojen s vlastním reaktorem buď přímo vedením, opatřeným uzavíracími prvky, nebo, v případě rotujícího reaktoru, prostředky, které je možno s reaktorem dočasně spojit. Nutné prvky těchto zařízení jsou běžně známé.
Výsledný produkt, tj. roztok křemičitanu draselného s vysokým molámím poměrem SiO2:K2O, se po uvedení reaktoru na atmosférický tlak z reaktoru vyjme a popřípadě ještě znovu čistí filtrací. K tomuto účelu je možno užít jakéhokoliv filtračního zařízení, běžně užívané ho pro filtraci roztoků křemičitanů alkalických kovů.
Roztoky vodního skla, získané způsobem podle vynálezu, je možno užít pro všechny obvyklé účely, běžně známé a v literatuře popsané, například do lepidel, jako pojivá do barev, jako pomocné látky ve slévárenství, pro svářecí elektrody, výrobu papíru, jako nosiče katalyzátorů, jako složky pracích a čisticích prostředků a také jako součásti žáruvzdorných materiálů.
Příkladné provedení
Vynález bude osvětlen v následujících příkladech, aniž by však měl být omezen na provedení, která jsou v příkladech uvedena. Pro hydrotermální postup bude užita zkratka HT-postup.
Jako temperovaný křemen se v příkladové části užívá cristobalit, získaný při teplotě 1300 až 1600 °C za přítomnosti sloučenin alkalických kovů.
Jako reaktor k provedení pokusů byl užit válcový ocelový tlakový reaktor s niklovým vyložením a objemem přibližně 0,5 litru, uložený vodorovně. Tento reaktor se otáčel při 60 ot/min kolem horizontální osy. Reaktor byl zahříván zvenčí přes nosič, zahřátý na reakční teplotu.
Roztoky křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K.2O s hodnotou 2,0 byly získány z písku a hydroxidu draselného, naplněny do tlakového reaktoru současně s cristobalitem a při teplotě 215 až 225 °C a reakční době 20 až 120 minut byly zpracovány na roztok křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K2O v rozmezí 2,75 až 4,20:1.
Jednotlivosti jsou uvedeny v následujících příkladech 1 až 8. Příklad 3 se týká výroby roztoku křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K2O 2,0:1. Příklady 5 až 8 se týkají přeměny tohoto základního roztoku, tj. roztoku s uvedeným molámím poměrem nižším než 2,75:1, působením cristobalitu.
-5CZ 283447 B6
Ve zvláště ekonomickém provedení je možno přímo spojit výrobu základního roztoku křemičitanu draselného s uvedeným molámím poměrem nižším než 2,75:1 s následnou reakcí, při níž se tento roztok uvádí ve styk s critobalitem za vzniku požadovaného roztoku křemičitanu draselného, v němž je hodnota uvedeného molámího poměru 2,75 až 4,2:1. Dále bude popsáno provedení tohoto výhodného postupu.
Množství jednotlivých složek, tj. písku, cristobalitu a hydroxidu draselného, se naváží. Surový písek a hydroxid draselný se uloží do reaktoru, který se uzavře a uvede do rotace. Reakční směs se zahřeje a při teplotě 215 °C se udržuje 30 minut, načež se rotace reaktoru zastaví.
Z tlakového zásobníku, který je na plněn temperovaným křemenem (cristobalit), uvedeným na tentýž tlak jako v reaktoru, se po připojení na reaktor přidá požadované množství cristobalitu do reaktoru, který nyní obsahuje roztok křemičitanu draselného s molámím poměrem SÍO2.K2O přibližně 2,0:1. Pak se tlakový zásobník opět uzavře, tlak se v něm sníží a zásobník se oddělí od reaktoru.
Přidané množství cristobalitu odpovídá přídatnému podílu oxidu křemičitého, jehož je zapotřebí k dosažení molámího poměru SiO2:K2O 4,0:1 ve výsledném roztoku křemičitanu draselného. Pak se nechá reaktor stát ještě 15 až 60 minut při reakční teplotě. Zpracování roztoku křemičitanu draselného se pak provádí buď sedimentací k oddělení pevných látek, nebo při vyšších požadavcích na čirost roztoku filtrací.
Zásadně je však možno převést kapalnou fázi roztoku křemičitanu draselného pod tlakem do druhého, popřípadě předehřátého zásobníku, v němž se nachází vypočítané množství cristobalitu, v této nádobě se pak reakce ukončí.
Ve zvláště výhodném provedení je možno tento postup provádět také při poměrně vysoké koncentraci pevných látek vzhledem ktomu, že za reakčních podmínek, například při teplotě 215 °C a tlaku 2 MPa, má roztok křemičitanu draselného v reaktoru dostatečnou viskozitu k provedení postupu. Po ukončení reakce je možno přivádět vodu buď
- přímo do reaktoru pod tlakem, nebo
- do výstupního potrubí během vypouštění produktu, čímž dochází ke zředění roztoku křemičitanu draselného, odváděného z reaktoru v dostatečném množství ktomu, aby bylo možné získat při teplotě 100 °C před dalším zpracováním usazením nebo filtrací tekutý roztok s dostatečně nízkou viskozitou.
Příklady 1 až 4
Příklady se týkají způsobu výroby základního roztoku křemičitanu draselného, který je sám výchozí látkou pro následující reakci s temperovaným křemenem.
g písku a 67,06 g roztoku hydroxidu draselného s koncentrací 25 % hmotnostních se vloží do válcového tlakového zásobníku, uloženého horizontálně, a zásobník se uzavře. Po reakční době 15, 30, 60 a 120 minut při teplotě 215 °C a tlaku 2 MPa se reaktor zchladí a vzniklý roztok křemičitanu draselného se analyzuje. Získané molámí poměry SiO2:K2O jsou uvedeny v tabulce 1.
-6CZ 283447 B6
Tabulka 1
| pokus č. | teplota °C | doba min. | v roztoku | molámí poměr SiO2: K2O | |
| % SiO2 | % K2O | ||||
| 1 | 215 | 15 | 6,44 | 19,64 | 0,51 |
| 2 | 215 | 30 | 12,32 | 18,40 | 1,05 |
| 3 | 215 | 60 | 21,34 | 16,62 | 2,02 |
| 4 | 215 | 120 | 25,03 | 15,72 | 2,50 |
Roztok křemičitanu draselného, získaný za podmínek, uvedených v příkladu 3, se dále uvádí do reakce s cristobalitem za podmínek, které jsou uvedeny v příkladech 5 až 8. Výsledky těchto příkladů jsou shrnuty v následující tabulce 2.
K roztoku křemičitanu draselného bylo přidáno vždy požadované přídatné množství cristobalitu k tomu, aby bylo možno dosáhnout molámího poměru oxidu křemičitého k oxidu draselnému vždy 4,0. Mimoto byl přidán přebytek 10% hmotnostních cristobalitu, vztaženo na množství, potřebné k dosažení poměru 4,0.
Tabulka 2
| pokus č. | teplota °C | doba min. | v roztoku | hmot, poměr SiO2:K2O | mol. poměr SiO2:K2O | |
| %SiO2 | %K2O | |||||
| 5 | 215 | 15 | 28,30 | 14,40 | 1,96 | 3,06 |
| 6 | 215 | 30 | 33,00 | 14,32 | 2,31 | 3,61 |
| 7 | 215 | 60 | 32,00 | 12,94 | 2,46 | 3,89 |
| 8 | 225 | 30 | 35,60 | 14,00 | 2,56 | 4,00 |
Příklady 5 až 7 a zvláště příklad 8 ukazují, že reakce roztoku křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K2O nižším než 2,0:1 s temperovanou krystalickou složkou oxidu křemičitého vede již při krátké reakční době 30 minut a poměrně nízké reakční teplotě, nižší než 230 °C, k získání roztoku křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K2O v rozmezí 3,6 až 4,0:1.
Claims (9)
1. Způsob výroby roztoků křemičitanů draselných s vysokým molámím poměrem SiO2:K2O hydrotermálním způsobem reakcí křemenného písku s vodnými roztoky hydroxidu draselného při teplotách v rozmezí 150 až 300 °C a tlaku nasycené vodní páry, odpovídajícího těmto teplotám, v tlakovém reaktoru, vyznačující se tím, že se roztoky křemičitanu draselného s molámím poměrem SiO2:K2O nižším než 2,75:1, získané jako meziprodukt, dále uvádějí do reakce s křemenem, temperovaným při teplotě v rozmezí 1100°C až teplotě tání křemene, přičemž se teplota a tlak udržují v uvedeném rozmezí.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že získané roztoky křemičitanu draselného mají molámí poměr SiO2:K2O v rozmezí 2,75 až 4,20:1, s výhodou 3,0 až 4,0:1.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se roztok křemičitanu draselného, získaný v prvním reakčním stupni, uvede do reakce s křemenem, temperovaným při teplotě 1100 až 1700°C, s výhodou 1300 až 1600 °C, za přítomnosti katalyticky účinného množství alkalických kovů.
4. Způsob podle nároku laž3, vyznačující se tím, že se roztok křemičitanu draselného, získaný v prvním reakčním stupni, uvede do reakce se stechiometrickým množstvím temperovaného křemene, vztaženo na požadovaný molámí poměr SiO2:K2O ve výsledném produktu.
5. Způsob podle nároku laž3, vyznačující se tím, že se roztoky křemičitanu draselného, získané v prvním reakčním stupni, uvedou do reakce s přebytkem až 100% temperovaného křemene, vztaženo na požadovaný molámí poměr SiO2:K2O ve výsledném produktu.
6. Způsob podle nároku laž3, vyznačující se tím, že se roztok křemičitanu draselného, získaný v prvním reakčním stupni, uvede do reakce s přebytkem až do 25 % temperovaného křemene, vztaženo na požadovaný molámí poměr SiO2:K2O ve výsledném produktu.
7. Způsob podle nároku laž6, vyznačující se tím, že se hydrotermální reakce provádí při teplotě v rozmezí 200 až 250 °C při tlaku nasycené vodní páry, který odpovídá uvedenému teplotnímu rozmezí.
8. Způsob podle nároku laž7, vyznačující se tím, že se v prvním reakčním stupni uvede do reakce křemenný písek s roztokem hydroxidu draselného s koncentrací 10 až 50, s výhodou 15 až 30 % hmotn.
9. Způsob podle nároku laž8, vyznačující se tím, že se první reakční stupeň provádí v tlakovém reaktoru při určité teplotě a tlaku, temperovaný, ještě horký křemen, který má být přidán, se uvede na stejnou teplotu a tlak, jako roztok křemičitanu draselného, vzniklý v prvním reakčním stupni, pak se smísí roztok křemičitanu draselného z prvního reakčního stupně s temperovaným křemenem za udržení zvolené teploty a tlaku a hydrotermální reakce se dále provádí až do dosažení požadovaného molámího poměru SiO2:K2O ve výsledném produktu, za týchž podmínek teploty a tlaku.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3938789A DE3938789A1 (de) | 1989-11-23 | 1989-11-23 | Verfahren zur hydrothermalen herstellung von kaliumsilikatloesungen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ581590A3 CZ581590A3 (en) | 1997-12-17 |
| CZ283447B6 true CZ283447B6 (cs) | 1998-04-15 |
Family
ID=6394032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS905815A CZ283447B6 (cs) | 1989-11-23 | 1990-11-22 | Způsob výroby roztoků křemičitanů draselných |
Country Status (26)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5238668A (cs) |
| EP (1) | EP0502109B1 (cs) |
| JP (1) | JP3295936B2 (cs) |
| KR (1) | KR920703448A (cs) |
| CN (1) | CN1028357C (cs) |
| AR (1) | AR245425A1 (cs) |
| AT (1) | ATE112238T1 (cs) |
| AU (1) | AU635806B2 (cs) |
| BR (1) | BR9007866A (cs) |
| CA (1) | CA2069489C (cs) |
| CZ (1) | CZ283447B6 (cs) |
| DE (2) | DE3938789A1 (cs) |
| DK (1) | DK0502109T3 (cs) |
| ES (1) | ES2061226T3 (cs) |
| FI (1) | FI110605B (cs) |
| HU (1) | HU209434B (cs) |
| IE (1) | IE72210B1 (cs) |
| MX (1) | MX174198B (cs) |
| NO (1) | NO307457B1 (cs) |
| NZ (1) | NZ236151A (cs) |
| PL (1) | PL163854B1 (cs) |
| RO (1) | RO109185B1 (cs) |
| RU (1) | RU2031839C1 (cs) |
| TR (1) | TR24874A (cs) |
| WO (1) | WO1991008170A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA909390B (cs) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4827060A (en) * | 1987-11-09 | 1989-05-02 | The Dow Chemical Company | Removal and recycling of catalysts in chlorinated pricess streams |
| AU723225B2 (en) * | 1996-05-22 | 2000-08-24 | Trespaphan Gmbh | Lithium and potassium copolysilicate barrier coatings |
| ES2214626T3 (es) | 1996-06-12 | 2004-09-16 | TREOFAN GERMANY GMBH & CO.KG | Metodo de apresto de articulos de poliolefina para revestimiento. |
| AU733359B2 (en) * | 1996-06-12 | 2001-05-10 | Trespaphan Gmbh | Vapor barrier coating for polymeric articles |
| ID19111A (id) | 1996-06-12 | 1998-06-18 | Hoechst Celanese Corp | Metoda pembuatan bahan-bahan poliolefin untuk pelapisan |
| 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 |
| WO1997047695A1 (en) * | 1996-06-12 | 1997-12-18 | Hoechst Trespaphan Gmbh | Transparent barrier coatings exhibiting reduced thin film interference |
| US6143266A (en) * | 1997-01-17 | 2000-11-07 | Kao Corporation | Method for producing crystalline inorganic builders |
| 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 |
| FR2769684B1 (fr) * | 1997-10-10 | 1999-12-17 | Pont A Mousson | Produit de revetement interne d'un element de canalisation, procede et machine pour sa mise en oeuvre, et element de canalisation revetu par ce produit |
| US20070117497A1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-24 | Cabot Microelectronics Corporation | Friction reducing aid for CMP |
| CN101279738B (zh) * | 2008-05-12 | 2011-12-21 | 崔国强 | 利用一步法液相反应制备液态硅酸钠的液相反应锅 |
| ES2660828T3 (es) | 2010-02-06 | 2018-03-26 | Cognis Ip Management Gmbh | Soluciones de silicato estables al almacenamiento |
| CN103265045A (zh) * | 2013-06-03 | 2013-08-28 | 田辉明 | 一种电子工业用硅酸钾溶液的生产方法 |
| CN112028082A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-04 | 江苏康祥实业集团有限公司 | 基于水热法的硅酸钾溶液制备方法 |
| CN116239125A (zh) * | 2023-03-14 | 2023-06-09 | 山东创蓝垚石环保技术有限公司 | 一种生产白炭黑联产钾盐的工艺 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE337681A (cs) * | ||||
| US2881049A (en) * | 1954-09-28 | 1959-04-07 | Hoechst Ag | Process of preparing alkali metal silicates |
| US3956467A (en) * | 1974-06-07 | 1976-05-11 | Bertorelli Orlando L | Process for producing alkali metal polysilicates |
| FR2462390A1 (fr) * | 1979-07-25 | 1981-02-13 | Ugine Kuhlmann | Procede de fabrication de silicate de sodium |
| DE3121919A1 (de) * | 1980-06-24 | 1982-04-29 | Steirische Magnesit-Industrie AG, 1130 Wien | Hydrothermale direktsynthese von alkalisilikaten |
| DE3421158A1 (de) * | 1984-06-07 | 1985-12-12 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur hydrothermalen herstellung klarer natriumsilikatloesungen |
| DE3423945A1 (de) * | 1984-06-29 | 1986-01-09 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen hydrothermalen herstellung von natriumsilikatloesungen |
| DE3902753A1 (de) * | 1989-01-31 | 1990-08-02 | Henkel Kgaa | Verfahren zur hydrothermalen herstellung von kaliumsilikatloesungen mit hohem si0(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts):k(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)0-molverhaeltnis |
| CA2009035A1 (en) * | 1989-01-31 | 1990-07-31 | Rudolf Novotny | Process for hydrothermal production of sodium silicate solutions |
-
1989
- 1989-11-23 DE DE3938789A patent/DE3938789A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-11-14 DK DK91900777.3T patent/DK0502109T3/da active
- 1990-11-14 ES ES91900777T patent/ES2061226T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-14 HU HU9201698A patent/HU209434B/hu not_active IP Right Cessation
- 1990-11-14 AU AU69552/91A patent/AU635806B2/en not_active Ceased
- 1990-11-14 US US07/859,422 patent/US5238668A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-14 CA CA002069489A patent/CA2069489C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-14 JP JP50120391A patent/JP3295936B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-14 DE DE59007360T patent/DE59007360D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-14 AT AT91900777T patent/ATE112238T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-11-14 RO RO92-200708A patent/RO109185B1/ro unknown
- 1990-11-14 BR BR909007866A patent/BR9007866A/pt not_active IP Right Cessation
- 1990-11-14 KR KR1019920701219A patent/KR920703448A/ko active Granted
- 1990-11-14 EP EP91900777A patent/EP0502109B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-14 WO PCT/EP1990/001948 patent/WO1991008170A1/de active IP Right Grant
- 1990-11-19 MX MX023380A patent/MX174198B/es unknown
- 1990-11-20 NZ NZ236151A patent/NZ236151A/en unknown
- 1990-11-22 ZA ZA909390A patent/ZA909390B/xx unknown
- 1990-11-22 CN CN90109358A patent/CN1028357C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-22 IE IE422390A patent/IE72210B1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-11-22 CZ CS905815A patent/CZ283447B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1990-11-22 PL PL90287886A patent/PL163854B1/pl unknown
- 1990-11-22 TR TR90/1098A patent/TR24874A/xx unknown
- 1990-11-23 AR AR90318453A patent/AR245425A1/es active
-
1992
- 1992-03-27 NO NO921211A patent/NO307457B1/no not_active IP Right Cessation
- 1992-05-21 FI FI922321A patent/FI110605B/fi active
- 1992-05-22 RU SU925052336A patent/RU2031839C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0143978B1 (ko) | 규산 칼륨 용액의 열수 제조방법 | |
| CZ283447B6 (cs) | Způsob výroby roztoků křemičitanů draselných | |
| US5000933A (en) | Process for hydrothermal production of sodium silicate solutions | |
| US5417951A (en) | Process for the hydrothermal production of crystalline sodium disilicate | |
| KR0125622B1 (ko) | 높은 SiO₂:K₂O 몰비를 갖는 포다습실리케니트용액의 열수성 제조방법 | |
| GB1567960A (en) | Process for working up waste fly dusts into zeolites of type | |
| JP5334043B2 (ja) | 水ガラスの製造方法 | |
| CA1145918A (en) | Method for the preparation of water glass solutions | |
| WO1991019673A1 (de) | Verfahren zur herstellung von natriumsilikatlösungen | |
| CS276432B6 (en) | Process for preparing sodium silicate solutions | |
| AU628933B2 (en) | Hydrothermal process for preparing sodium silicate solutions with a high si02:na2o molar ratio | |
| KR930002231B1 (ko) | 열수 물유리의 제조방법 | |
| JPH0516372B2 (cs) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20031122 |