DD297801A5 - METHOD FOR PRODUCING LOW TEMPERATURE QUARTZ GRANULATE FROM AMORPHIC SILICA - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Tieftemperaturquarzgranulat aus amorpher Kieselsaeure. Ziel der Erfindung ist es, die Gewinnung eines Quarzausgangsmaterials fuer die Kieselglasschmelze aus einem leicht zugaenglichen SiO2-Rohmaterial zu ermoeglichen. Die Aufgabe, ein Verfahren zur Erzeugung von hochreinem, einschmelzbarem Quarzgranulat mit einschluszfreien Mikrokristallen geeigneter Korngroesze aus amorpher Kieselsaeure zu schaffen, wird dadurch geloest, dasz eine waeszrige Aufschlaemmung von amorpher Kieselsaeure unter Zugabe eines Aktivators und nach Einstellung eines p H-Wertbereiches von 7-9 mittels Ammoniakwasser einer 2-12taegigen hydrothermalen isothermen Behandlung in einem Autoklaven bei 250-370C und einem Fuellungsgrad von 80-85% zur Erreichung eines Druckes von 39,24 MPa bis 147,15 MPa unterzogen wird. Erfindungsgemaesz erzeugtes Tieftemperaturquarzgranulat ist als Ausgangsmaterial fuer die Herstellung von hochqualitativen optischen und Kieselglaesern einsetzbar.The invention relates to a process for the production of cryogenic quartz granules from amorphous silicic acid. The aim of the invention is to make it possible to obtain a quartz starting material for the silica glass melt from an easily accessible SiO 2 raw material. The object of providing a process for producing high-purity, fusible quartz granules with inclusion-free microcrystals of suitable grain sizes of amorphous silica is achieved by dissolving a wet slurry of amorphous silicic acid with the addition of an activator and after setting a p H value range of 7-9 by means of ammonia water a 2-12taegigen hydrothermal isothermal treatment in an autoclave at 250-370C and a degree of filling of 80-85% to reach a pressure of 39.24 MPa to 147.15 MPa is subjected. Cryogenic quartz granules produced according to the invention can be used as starting material for the production of high-quality optical and silica glasses.
Description
zwischen Nährgut- und Wachstumsraum gezüchtet und auf ein bestimmtes Korn zerkleinert, als Ausgangsstoff für diegrown between nutrient and growth space and crushed to a specific grain, as a raw material for the
verbreitetem Gangquarz oder Quarzit verwendet, für die Kristallisation aber sind in den Wachstumsraum des Autoklavenwiederum Keimplatten oder -stäbe aus Bergkristall oder vorher gezüchteten Quarzeinkristallen einzubringen.However, for crystallization, in the growth space of the autoclave, germ plates or rods of rock crystal or pre-grown quartz crystals are to be introduced.
wird nicht dargelegt. Außerdem dürfte es sehr schwierig sein, nach diesem Verfahren gleich großes Kristallkorn in der für diois not stated. In addition, it should be very difficult, according to this method the same size crystal grain in the for dio
(V. B. Lazarew, M. N. Danchevskaya, G. P. Panasyuk, V. M.Gavrilko, Soviet export 6 [141 ] 1982)(V. B. Lazarev, M.N. Danchevskaya, G.P. Panasyuk, V.M.Gavrilko, Soviet export 6 [141] 1982)
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Gewinnung eines für die Herstellung von hochwertigen optischen und Kieselgläsern qualitativ geeigneten Quarzausgangsmaterials aus einem leicht zugänglichen Rohmaterial zu ermöglichen.The object of the invention is to enable the obtaining of a qualitatively suitable quartz starting material for the production of high quality optical and silica glasses from an easily accessible raw material.
amorpher Kieselsäure als SiO3-Rohmaterial zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erzeugung vonto provide amorphous silica as SiO 3 raw material. This object is achieved by a method of generating
von 350 bis 500g/l amorpher Kieselsäure, die mit 2 bis 5g/l eines Aktivators, wie vorzugsweise Nitrilotriessigsäure (C6HgNOe),from 350 to 500 g / l of amorphous silica containing from 2 to 5 g / l of an activator, preferably nitrilotriacetic acid (C 6 HgNOe),
(C10Hi4N2Na2O8 · 2 HjO) versetzt und deren pH-Wert durch Zugabe von wäßriger Ammoniaklösung euf einen pH-Wert von 7-9eingestellt wird, einer hydrothermalen isothermen Behandlung in einem Autoklaven bei einer Temperatur von SO0C bis 37O0Cund einem Füllungsgrad von 80 bis 85% zur Erreichung eines Druckes von 39,24 MPa bis 147,15 MPa für einen Zeitraum von 2 bis12 Tagen unterzogen wird.(C 10 Hi 4 N 2 Na 2 O 8 · 2HjO) and their pH is adjusted to pH 7-9 by addition of aqueous ammonia solution, a hydrothermal isothermal treatment in an autoclave at a temperature of SO 0 C to 37O 0 C and a degree of filling of 80 to 85% to reach a pressure of 39.24 MPa to 147.15 MPa for a period of 2 to 12 days.
gelingt es, den energiereicheren und damit metastabilen Zustand der amorphen Kieselsäure in die stabile Form vonmikrokristallinem Tieftemperaturquarz zu überführen. Der angewandte hohe Druck soll den Modifikationswechsel vomsucceeds in converting the more energetic and therefore metastable state of the amorphous silica into the stable form of microcrystalline cryogenic quartz. The applied high pressure should change the modification of
amorphen Zustand des SiO2 mit geringer Dichte in den mikrokristallinen Zustand mit der höheren Dichte (= ?,65gcrrT3) unterstützen.support amorphous state of low-density SiO 2 in the microcrystalline state with the higher density (=?, 65gcrrT 3 ).
Da der verwendete Aktivato: ein organischer Stoff ist, werden keine wesentlichen Verunreinigungen in Form von metallischen Fremdionen eingebracht. Eine Ausnahme bildet der Zusatz von Dinatriumdihydrogenäthylendiamintetraacetat-Dihydrat. Der geringe Zusatz an Na ''•Ionen übt gegenüber dem Selbstreinigungsprozeß dor hydrothermalen Phasenumwandlung keinen analytisch meßbaren Einfluß aus.Since the activator used: is an organic substance, no significant impurities are introduced in the form of foreign metal ions. An exception is the addition of disodium dihydrogenated ethylenediaminetetraacetate dihydrate. The small addition of Na "ions does not exert any analytically measurable influence on the self-purification process of the hydrothermal phase transformation.
AusführungsbelspleleAusführungsbelsplele
Nachstehend soll die Erfindung anhand von 2 Beispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to two examples.
Es wird oine Aufschlämmung aus 54kg amorpher Kieselsäure und 64,41 bidestilliertem Wasser unter Zusatz von 160g Dinatriumdihydrogenäthylendiamintetraacetat-Dihydrat als Aktivator hergestellt, die durch Zugabe von Ammoniakwasser auf den pH-Wert 9 gebracht wird.A suspension of 54 kg of amorphous silica and 64.41 of bidistilled water with the addition of 160 g of disodium dihydrogenated ethylenediaminetetraacetate dihydrate as activator is prepared, which is brought to pH 9 by adding ammonia water.
Diese Aufschlämmung wird auf 12 mit Teflon beschichtete Behälter (Durchmesser 245mm, Höhe 200mm) verteilt, welche dann übereinander in einen mit Teflon ausgekleideton Autoklaven mit einem freien Volumen von 1201 und einem Durchmesser-Längenverhältnis des Reaktorraumes von 1:10 eingesetzt werden. Um einen Füllungsgrad von 85% zu erreichen, werden 101 aqua bidest. abzüglich der für die pH-Wert-Regulierung bereits hinzugefügten Menge (Ammoniakwasser) zugesetzt. Nach dem Schließen des Autoklaven wird dieser isotherm auf 27O0C aufgeheizt und 8 Tage isotherm bei dieser Temperatur gehalten. Während dieser Zeit vollzieht sich die mikrolokale, hydrothermale Phasenumwandlung der amorphen Kieselsäure in Tieftemparaturquarzgranu'at.This slurry is spread on 12 teflon-coated containers (diameter 245 mm, height 200 mm), which are then placed one above the other in a Teflon-lined autoclave with a free volume of 120 l and a diameter / length ratio of the reactor chamber of 1:10. In order to achieve a filling level of 85%, 101 are distilled water. minus the amount already added for pH regulation (ammonia water). After the autoclave has been closed, it is heated isothermally to 27O 0 C and held isothermally for 8 days at this temperature. During this time, the microlocal, hydrothermal phase transformation of the amorphous silica takes place in low-temperature quartz granules.
Anschließend, nach Abschaltung der Heizung und Abkühlung bis auf 300C, kann der Autoklav geöffnet werden. Zur Entwässerung des Granulats werden die Behälter herausgenommen und in einen staubfreien Trockenraum gestellt.Then, after switching off the heating and cooling down to 30 0 C, the autoclave can be opened. To drain the granules, the containers are removed and placed in a dust-free drying room.
440g amorphe Kieselsäure werden mit 521 ml bidestilliertem Wasser unter Zusatz von 1,5g Äthylendiamintetraessigsäure aufgeschlämmt und mit Ammoniakwasser auf den pH-Wert 8 eingestellt. Die mit dieser Aufschlämmung gefüllten 5, aus Silber gefertigten Behälter werden in einem mit Silber ausgekleideten Autoklaven (50mm Durchmesser, 500mm Höhe) mit einem freien Volumen von 910ml übereinander angeordnet. Durch Zugabe von 74 ml bidestilliertem Wasser wird ein Füllungsgrad von 80% erreicht. Bei einer isothermen Reaktionstemperatur von 3500C für die Dauer von 5 Tagen wird die hydrothermale Behandlung der aufgeschlämmten Kieselsäure durchgeführt. Die Entnahme und Trocknung des Granulates erfolgt analog zu Beispiel 1.440 g of amorphous silica are slurried with 521 ml of bidistilled water with the addition of 1.5 g of ethylenediaminetetraacetic acid and adjusted to pH 8 with ammonia water. The 5 containers made of silver filled with this slurry are placed one above the other in a silver-lined autoclave (50 mm diameter, 500 mm height) with a free volume of 910 ml. By adding 74 ml of bidistilled water, a filling level of 80% is achieved. At an isothermal reaction temperature of 350 ° C. for 5 days, the hydrothermal treatment of the slurried silica is carried out. The removal and drying of the granules is carried out analogously to Example 1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD25355183A DD297801A5 (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | METHOD FOR PRODUCING LOW TEMPERATURE QUARTZ GRANULATE FROM AMORPHIC SILICA |
Applications Claiming Priority (1)
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DD25355183A DD297801A5 (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | METHOD FOR PRODUCING LOW TEMPERATURE QUARTZ GRANULATE FROM AMORPHIC SILICA |
Publications (1)
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DD297801A5 true DD297801A5 (en) | 1992-01-23 |
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DD25355183A DD297801A5 (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | METHOD FOR PRODUCING LOW TEMPERATURE QUARTZ GRANULATE FROM AMORPHIC SILICA |
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DD (1) | DD297801A5 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0890555A1 (en) * | 1997-07-10 | 1999-01-13 | Heraeus Quarzglas GmbH | Method of forming SiO2 granulate |
-
1983
- 1983-08-01 DD DD25355183A patent/DD297801A5/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0890555A1 (en) * | 1997-07-10 | 1999-01-13 | Heraeus Quarzglas GmbH | Method of forming SiO2 granulate |
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