DE1542626A1 - Process for the manufacture of silicon dioxide - Google Patents
Process for the manufacture of silicon dioxideInfo
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Description
betreffend Verfahren zum Herstellen von Silicium dioxyd» concerning processes for the production of silicon dioxide »
Die Erfindung besieht sich auf die Herstellung von Silicium» dioxydοThe invention relates to the production of silicon » dioxydο
Das Verfahren zum Herstellen von fein verteiltem Siliciumdioxyd, das sich unter anderem zur Verwendung als Filterhilfsmittel und als Fallmittel für Farben bzw. Lacke, Kunststoffe und Papier eignet, besteht im wesentlichen in dem Digerieren ▼on Sepiolit (Meerschaum) mit wässriger Mineralsäure. Sepiolit ist ein hydratisiertes Magnesiumsilikat-Mineral. Die Wirkung einer solchen SSuredigerierung besteht in dem ExtrahierenThe process for producing finely divided silicon dioxide, which is suitable, among other things, as a filter aid and as a falling agent for paints or varnishes, plastics and paper, consists essentially of digesting sepiolite (meerschaum) with aqueous mineral acid. Sepiolite is a hydrated magnesium silicate mineral. The effect of such SSuredigerierung consists in extracting
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und löslich aaohen des Magnesium- und Hydroxylgehalts sowie der extrahierbaren Verunreinigungen, wie Eisen, das im Sepiolit vorhanden ist, so dass im wesentlichen reines Siliciumdioxid als fester Rückstand verbleibt, der leicht ab» getrennt, getrocknet und vermählen werden kann.and soluble in the magnesium and hydroxyl content as well of the extractable impurities, such as iron, which is present in the sepiolite, so that essentially pure silicon dioxide remains as a solid residue that is easily removed. separated, dried and ground.
Der Sepiolit kann in granulierter Form verwendet werden, doch ist er vorzugsweise fein verteilt, z«B· so, dass die Teilchen durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,152; 0,076 oder 0,038 mm (100, 200, oder 400 BS mesh) geht.The sepiolite can be used in granulated form, but it is preferably finely divided, for example so that the particles can pass through a sieve with a mesh size of 0.152; 0.076 or 0.038 mm (100, 200, or 400 BS mesh).
Nach einer bevorzugten Ihxrchführungsf orm des Verfahrens wird fein verteilter Sepiolit, der zweckmässig durch ein'Sieb mit der Maschenweite von 0,152 mm (100 BS) geht, zu einem verdünnten wässrigen Brei unter Verwendung eines mit hoher Geschwindigkeit laufenden Rührwerks verarbeitet, wobei wässrige Salzsäure dem Brei zugegeben wird, so dass sich ein Feststoffendgehalt von nicht mehr als 5 6ew. % einstellt. Die Menge und Konzentration der zugefügten Säure kann innerhalb weiter Grenzen variiert werden, doch wird vorgezogen, dass der angesäuert· Brei wenigstens 1 normal ist·According to a preferred embodiment of the method finely distributed sepiolite, which is expediently passed through a sieve with mesh size of 0.152 mm (100 BS) is processed into a dilute aqueous slurry using a high speed stirrer with aqueous hydrochloric acid being added to the slurry so that a final solids content of no more than 5 6ew. % adjusts. The amount and Concentration of the acid added can be varied within wide limits, but it is preferred that the acidified mash is at least 1 normal
Der angesäuerte Brei wird dann gekocht, vorzugsweise unter Rückflussbedingungen ο Bei Verwendung von 1 normaler SaureThe acidified porridge is then boiled, preferably under reflux conditions ο When using 1 normal acid
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
ist die Extraktion normalerweise im wesentlichen nach 10 Minuten langen Kochen vollständig. Normalerweise wird kein Vor» teil erzielt, wenn man langer als 30 Minuten kocht· Etwas längere Kochzeiten sollten bei geringeren Säurekonzentrationen eingehalten werden. Wenn auch höhere Säurewerte als 1 η angewendet werden können, so ergeben sie jedoch keinen nennenswerten Vorteil hinsichtlich der Kochzeit, die bei Verwendung von 1 η Säure erforderlich ist* Jede starke, anorganische Säure kann für die Extraktion verwendet werden, z„B. Salzsäure, Schwefelsäure oder Salpetersäure, Von diesen Säuren wird Salzsäure bevorzugt.the extraction is normally essentially complete after 10 minutes of boiling. Usually there is no partially achieved if you cook for longer than 30 minutes · Slightly longer cooking times should be achieved with lower acid concentrations be respected. Even though acid values higher than 1 η can be used, they do not, however, give any appreciable advantage in terms of the cooking time when using of 1 η acid is required * Any strong, inorganic acid can be used for extraction, e.g. Hydrochloric acid, Sulfuric acid or nitric acid. Of these acids, hydrochloric acid is preferred.
Nach Beendigung der Kochstufe wird das verbleibende, feste Material durch Filtrieren, Dekantieren, Zentrifugieren oder mit Hilfe einer anderen, geeigneten Methode abgetrenrtt· Es wird dann gewaschen und getrocknet. Dem Waschen des abgetrenn ten, festen Materials mit Wasser kann sich ein Waschen mit einem mit Wasser, mischbaren, organischen Lösungsmittel anschliessen, wie Äthylalkohol (methylierter Sprit) oder Aceton, um Wasser aus dem Material zu entfernen« In diesem Fall kann das organische Lösungsmittel aus dem Material durch Erwärmen auf niedrigere Temperaturen entfernt werden, als sie zum Entfernen ron Wasser benötigt werden« Bei Temperaturen, die erforderlich sind, um das Material zu trocknen, das mitWhen the cooking level is finished, the remaining, solid Material separated by filtering, decanting, centrifuging or another suitable method · It is then washed and dried. Washing the separated Th solid material with water can be followed by washing with an organic solvent that is miscible with water, such as ethyl alcohol (methylated spirit) or acetone, in order to remove water from the material «In this case the organic solvent can be removed from the material by heating to lower temperatures than them to remove ron water are needed «At temperatures, which are required to dry the material that comes with
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Wasser allein gewaschen worden ist, e.B„ 800C oder darüber, besteht eine Neigung sum Zusammenballen der Teilchen, weshalb das Fertigprodukt schwieriger zu vermählen ist«Water alone has been washed, eB "80 0 C or above, there is a tendency for the particles to agglomerate, which is why the finished product is more difficult to grind"
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung des erfin« dungsgemflssen Verfahrens«,The following examples serve to explain the invention according to the procedure ",
Ein Sepiolit der Maschenweite 0,152 mm (100 BS) wurde in Wasser dispergiert unter Verwendung eines schnell laufenden Rührwerks, bis man eine 7,5 Gew. %-ige Dispersion erhielt. Anteile dieser Dispersion, mit einem Gewicht ron 53,76 g, wurden in einen konischen Kolben gegeben und mit 25 ml 3 η Salzsäure versetzt. Die Konzentration der Säure in der Mischung war 1 normal, und die Mischung enthielt 5 Gew. % Feststoffe. Ein Kondensor wurde in den Hals des Kolbens ein* gesetzt, und verschiedene Proben des Breis wurden verschieden lang gekocht. Die Kolbeninhalte wurden mit der Hand verwirbelt, bis der Siedepunkt erreicht war» Bei dieser Stufe war die Viskosität des Breis beseitigt und die Mischung wurde heftig gekocht, wobei kein weiteres Rühren erforderlich war„A 0.152 mm (100 BS) mesh size sepiolite was used in Water dispersed using a high speed stirrer until a 7.5 weight percent dispersion was obtained. Portions of this dispersion, weighing ron 53.76 g, were placed in a conical flask and with 25 ml of 3 η Hydrochloric acid added. The concentration of acid in the mixture was 1 normal, and the mixture contained 5% by weight Solids. A condenser was inserted into the neck of the flask * and different samples of the porridge were cooked for different times. The contents of the flask were swirled by hand until the boiling point was reached »At this stage the viscosity of the pulp was eliminated and the mixture was boiled vigorously with no further stirring required was "
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Mach Beendigung des Kochens wurde der Kolben auf etwa 50°C abgekühlt und der Brei durch ein gewogenes Filterpapier abgesaugt. Der Rückstand wurde mit 100 ml heissen Wasser gewaschen und trockengesaugt. Der Filterkuchen und das Filterpapier wurden entfernt und in einem Ofen bei 1500C getrocknet. Eine nicht angesäuerte Probe (53,75 g) des Breis wurde filtriert und auf diese Weise getrocknet, so dass man den trockenen Sepiolitgehalt des Breis ermitteln konnte· Die folgenden Ergebnisse wurden erzielt:When the boiling was stopped, the flask was cooled to about 50 ° C and the slurry was sucked through a weighed filter paper. The residue was washed with 100 ml of hot water and sucked dry. The filter cake and the filter paper were removed and dried in an oven at 150 0 C. A non-acidified sample (53.75 g) of the pulp was filtered and dried in this manner to determine the dry sepiolite content of the pulp.The following results were obtained:
Min.Min.
(g)(G)
(g)(G)
an trockenem Se-on dry se-
piolitpiolit
Der Verlust in Gew. % naoh 20 und 40 Hinuten langem Kochen, das sind ungefähr 36 %, steht im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem theoretischen Gewi ent srerlust, 33 X, berechnet auf der Basis, dass Sepiolit ein reines Material ist und im wesentlichen das gesamte Magnesium und der Gitter-Hydroxylgehalt extrahiert wurde. Die Differenz ist auf die GegenwartThe weight percent loss after 20 and 40 hours of long cooking, that is approximately 36 %, is essentially in accordance with the theoretical weight loss, 33%, calculated on the basis that sepiolite is a pure material and essentially that all of the magnesium and the lattice hydroxyl content was extracted. The difference is due to the present
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▼on extrahierbaren Verunreinigungen, wie Bisen, im verwendeten Sepiolit zurückzuführen. Der weitere Gewichtsverlust beim 80 Minuten langen Kochen durfte auf die Peptisierung des Siliciundioxyds zurückzuführen sein. Dies verringert die Ausbeute des erhaltenen Siliciundioxyds, und das Kochen soll· te nicht über den Punkt fortgesetzt werden, an dem der Magnesium- und Gitter-Hydroxylgehalt des Sepiolits extrahiert worden ist,▼ on extractable impurities, such as bise, in the sepiolite used. The further weight loss the 80 minutes of boiling may be due to the peptization of the silicon dioxide. This reduces the Yield of silicon dioxide obtained, and cooking should not continue beyond the point at which the magnesium and lattice hydroxyl content of the sepiolite is extracted has been,
716 g eines 7,5 %-igen Breis von nicht getrocknetes Sepiolit ait einer Maschengrösse von 0,152 nt ClOO BS) in Wasser wurden unter Rückfluss nit 333 ml 3 η Salzsäure 20 Minuten lang gekocht. Die Mischung wurde auf etwa 500C gekühlt und filtriert. Der Rückstand wurde mit heissem, destillierten Wasser gewaschen, erneut in heissem Wasser dispergiert, die Dispersion in swei Anteile geteilt und jeder Anteil erneut filtriert.716 g of a 7.5% pulp of undried sepiolite with a mesh size of 0.152 nt ClOO BS) in water were refluxed with 333 ml of 3 η hydrochloric acid for 20 minutes. The mixture was cooled to about 50 ° C. and filtered. The residue was washed with hot, distilled water, redispersed in hot water, the dispersion was divided into two parts and each part was filtered again.
Der Rückstand von dem ersten Anteil (Probe A) wurde in einem Ofen bei 800C getrocknet; es wurde eine harte, kompakte Masse erhalten, die nur mit Schwierigkeiten vermählen werden konnte·The residue from the first portion (sample A) was dried in an oven at 80 ° C .; a hard, compact mass was obtained which could only be ground with difficulty
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OfHGlNAl INSPECTEDOfHGlNAl INSPECTED
Der Rückstand von des »weiten Anteil (Probe B) wurde zweimal auf dem Filter «it heissem, methyl i er ten Sprit und zweimal mit Aceton gewaschen und dann im Ofen bei 600C getrocknet. Das erhaltene Produkt konnte leicht pulverisiert werden, mit Ausnahme von wenigen isolierten, harten Klumpen.The residue of the "broad fraction (sample B) was washed twice on the filter" it hot, methyl i th he fuel and washed twice with acetone and then dried in oven at 60 0 C. The product obtained could be easily pulverized with the exception of a few isolated hard lumps.
Das offensichtliche spezifische Gewicht und die ölabsorption der Proben A und B wurden bestimmt und mit den Werten von handelsübliche« Siliciumdioxyd verglichen, das unter den Handelsbezeichnungen "Tluosil" und "Gasil" zur Verfügung steht« Es wurden die folgenden Ergebnisse ersielt;The apparent specific gravity and oil absorption of Samples A and B were determined and compared with the values of commercial silica used under the Trade names "Tluosil" and "Gasil" are available says «The following results were obtained;
(100 msh)(100 msh)
(300 mesh}(300 mesh}
(300 «esh)(300 «esh)
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Die Leinsamenöl-Absorption wurde bestimmt nach den Angaben in British Standard Specification B0S. 1795:1952 Anhang C; es wurden die folgenden Ergebnisse erzielt:The linseed oil absorption was determined according to the information in British Standard Specification B 0 p. 1795: 1952 Appendix C; the following results were obtained:
Eine 1 η Schwefelsäurelösung wurde hergestellt aus 15,4 kg (34 lbs,) 98 %~iger Schwefelsaure in 291 1 (64 gallon) Wasser. Zu dieser gerührten Säurelösung wurden 15,9 kg (35 lbs.) Sepiolit gegeben, der zu einer Teilchengrösse von 5 bis 10 η vermählen war. Man erhielt einen Brei mit einem anfänglichen Feststoffgehalt von 5 Gew. %« Der Brei wurde auf den Siedepunkt gebracht und 20 Minuten zum Rückfluss erhitzt. Nach dem Kühlen auf Raumtemperatur wurde der feste Siliciumdioxydrückstand abfiltriert, mit Wasser gewaschen und 12 Stunden bei 105°C getrocknet. Die Ausbeute an Siliciumdioxyd war 10,093 kg (22,25 lbs„), was einem Gewichtsverlust von 36,4 % entspricht. A 1 η sulfuric acid solution was made from 15.4 kg (34 lbs.) Of 98% sulfuric acid in 291 l (64 gallons) of water. To this stirred acid solution was added 15.9 kg (35 lbs.) Of sepiolite which had been ground to a particle size of 5 to 10 μm. A slurry was obtained with an initial solids content of 5% by weight. The slurry was brought to the boiling point and refluxed for 20 minutes. After cooling to room temperature, the solid silica residue was filtered off, washed with water and dried at 105 ° C. for 12 hours. The silica yield was 10.093 kg (22.25 lbs. ") Which corresponds to a weight loss of 36.4%.
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Das Produkt hatte nach dem Vermählen in einer Hammermühle ein offensichtliches spezifisches Gewicht von 0,08 g/nl und einen Ölabsorptionswert von 161 %.The product had after grinding in a hammer mill an apparent specific gravity of 0.08 g / nl and an oil absorption value of 161%.
0098H/15690098H / 1569
Claims (5)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB21484/65A GB1076292A (en) | 1965-05-20 | 1965-05-20 | Production of silica |
GB2148465 | 1965-05-20 | ||
DEB0087215 | 1966-05-20 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1542626A1 true DE1542626A1 (en) | 1970-04-02 |
DE1542626B2 DE1542626B2 (en) | 1972-09-07 |
DE1542626C DE1542626C (en) | 1973-04-05 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1007131C2 (en) * | 1997-09-26 | 1999-03-29 | Geochem Research B V | Silica with high silanol group content |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1007131C2 (en) * | 1997-09-26 | 1999-03-29 | Geochem Research B V | Silica with high silanol group content |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1076292A (en) | 1967-07-19 |
ES326979A1 (en) | 1967-03-16 |
DE1542626B2 (en) | 1972-09-07 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |