DE1567736C - Verfahren zur Herstellung von festen, kugelförmigen Sihziumdiox>dpartikeln - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von festen, kugelförmigen Sihziumdiox>dpartikelnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von SiO2-Perlen, insbesondere zur Herstellung von
gleich kleinen, praktisch vollkommen kugelförmigen Siliziumdioxydpartikeln aus Alkalimetallsilikaten.
Verbindungen der Formel xNa2O ■ ySiO2 werden
nach den Bestimmungen der internationalen Gesellschaft für reine und angewandte Chemie als Natrium-(x:
y)-SiIikate bezeichnet. Die tiefgreifenden Wirkungen, die Spuren von Oxyden mehrwertiger Metalle
ausüben, machen es schwierig, das Verhältnis von χ: y, welches den wasserlöslichen Verbindungen entspricht,
genau zu bestimmen. Es wird jedoch allgemein ■ angenommen, daß ein Wert von χ: y größer als 0,24
die wasserlöslichen Natriumsilikate kennzeichnet; eine ähnliche Verallgemeinerung gilt für die wirtschaftlich
weniger wichtigen Silikate von Lithium, Kalium, Rubidium und Caesium. Die wasserlöslichen
Natriumsilikate werden in. der Industrie verwendet als Netzmittel, Kleber, bei der Herstellung von Kitten,
Leimen, Anstrichmitteln, Textilhilfsmitteln, Wasserenthärtungsmitteln,
Bohrölen und zu vielen anderen Zwecken.
SiO2-Perlen haben als Katalysator in Festbett-
und Fließbettsystemen bei den Kohlenwasserstoffumwandlungen Eingang in die Erdölindustrie gefunden.
Folglich sind Methoden zur Herstellung von SiO2-Perlen aus wasserlöslichen Natriumsilikaten entwickelt
worden.. Diese Verfahren umfassen im allgemeinen die Herstellung einer Suspension von angesäuertem
wäßrigem Natriumsilikat in einem mit Wasser nicht mischbaren Medium, wie z, B. einem
Kohlenwasserstoff; die resultierende Suspension wird aufrechterhalten, bis die Perlen erhärtet sind; diese
werden dann von dem Medium abgetrennt, sortiert und durch Waschen von Verunreinigungen befreit.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein neues verbessertes Verfahren zur Bildung von
SiO2-Perlen, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung
von im wesentlichen runden SiO2-Perlen von weitgehend gleichem kleinem Durchmesser..
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung fester, praktisch vollkommen kugelförmiger
Siliziumdioxydpartikeln aus wäßrigen, sauren Alkalimetallsilikatlösungen, Abscheiden der gebildeten
Partikeln aus der Lösung, Waschen und Trocknen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß (a) Wasser, (b) eine
Verbindung der allgemeinen Formel .vR2O · ;;SiO2,
wobei R ein Alkalimetall und das Verhältnis von χ: y größer als 0,24 ist, in einer -Konzentration, die
etwa 50 Millimol bis 800 Millimol SiO2 pro Liter entspricht, (c) (2 N + A) Milliäquivalent pro Liter
Säure (N ist gleich der Zahl der Millimol R2O pro
Liter und A eine Zahl von 0 bis 4000), wobei die vorstehend angegebenen Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer die theoretischen Konzentrationen vor
Beginn der Reaktion sind, und (d) 1 bis 150 g/l eines Emulgators zusammengegeben werden und der Lösung
gegebenenfalls auch noch bis zu 10 g/l einer Aluminium enthaltenden Verbindung zugesetzt werden
und die erhaltene klare wäßrige Lösung bei einer Temperatur im Bereich zwischen 80"C unter dem
Siedepunkt und dem Siedepunkt selbst bei dem jeweils herrschenden Druck während einer Zeit von 1 Minute
bis 12 Stunden gerührt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Verbindung .vR2O · ^SiO2 Na2O ·
3,36 SiO2 eingesetzt, vorzugsweise in einer Konzentration,
die etwa 80 bis 90 Millimol SiO2 pro Liter Lösung entspricht. A ist eine Zahl zwischen 1000
bis 2000. In einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung werden 30 bis 50 g Emulgator,
vorzugsweise Polyäthylenglykol - nonylphenoläther, pro Liter Lösung eingesetzt. Als Aluminiumverbindung
wird eine Tonerde oder Kaolin verwendet, vorzugsweise in einer Menge von 3 bis 7 g/I Lösung.
Die Lösung wird 30 bis 90 Minuten lang erhitzt.
Die Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer sind hierin als theoretische Konzentrationen vor Einsetzen
der Reaktion ausgedrückt. Das heißt, jeder Reaktioristeilnehmer wird als in der angegebenen
Form im Gesamtvolumen der Ausgangsmischung vorliegend angenommen. Obgleich es nicht dem tatsächlichen Zustand der Reaktionsmischung entspricht,
wird diese Art der Ausdrucksweise der Einfachheit halber angenommen.
In einer Ausführungsform, die für die vorliegende Erfindung kennzeichnend ist, wird eine Mischung
von Wasser, einer Verbindung der Formel xR2 O ·
ySiO, (worin R für ein Alkalimetall steht und x:y
größer als 0,24 ist) in einer Konzentration, die 150 bis 250 Millimol SiO2 pro Liter entspricht, (2 N +A) ,
Milliäquivalent Säure pro Liter (wobei N Millimol R2O pro Liter und A eine Zahl von 1000 bis 2000
bedeutet; die vorgenannten Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer sind ausgedrückt als theoretische
Konzentrationen vor Einsetzen der Reaktion) und 30 bis 50 g/l (bezogen auf das Gesamtvolumen
der Reaktionsmischung) eines Emulgators mit einem Trübungspunkt unter dem Siedepunkt der Reaktionsmischung
gerührt bei Temperaturen im Bereich zwischen 8O0C unter dem Siedepunkt der Mischung
und dem Siedepunkt selbst bei einem Druck von etwa 1 atm 30 bis 90 Minuten, wobei runde Partikeln
eines Durchmessers zwischen 1 Mikron und 1,5 mm gebildet werden. Größere "Perlen können erhalten
werden, aber sie sind weniger gleichmäßig. Ebenso können Partikeln mit einem Durchmesser, der kleiner
als I Mikron ist, erhalten werden, aber sie sind im allgemeinen weniger symmetrisch.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Mischung, bestehend
aus Wasser, einem Natriumsilikat (1 :3,36) in einer Konzentration, der 80 bis 90 Millimol SiO2 pro Liter
entspricht, {2N + A) Milliäquivalent Säure pro Liter (wobei N die Milliniol Na2O pro Liter und A eine
Zahl zwischen 1200 und 1600 bedeutet; die vorgenannten Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer
sind als theoretische Konzentrationen vor der Reaktion ausgedrückt) und 50 bis 60 g (bezogen auf das
gesamte Volumen der Mischung) eines Polyäthylenglykol-nonylphenoläthers, gerührt bei Temperaturen
im Bereich zwischen 8O0C unter dem Siedepunkt
der Mischung und dem Siedepunkt selbst bei einem Druck von etwa 1 atm während einer Zeit von 30
bis 90 Minuten, wobei im wesentlichen runde Perlen eines Durchmessers von 1 Mikron und 1,5 mm gebildet
werden.
Art und Menge des verwendeten Emulgators variieren mit den Mengenverhältnissen der anderen eingesetzten
Reaktionstcilnehmer und lassen sich am besten empirisch an Hand eines Vergleichsversuches
ermitteln. Die Menge des verwendeten Emuigators muß ausreichen, die Tröpfchen während des Erhärtens
zu schützen, so daß sie sich nicht zusammenballen und dabei irreguläre SiCX-Partikeln bilden.
Der Emulgator muß wasserlöslich sein, er kann nicht-
ionisch, anionisch oder kationisch sein. Geeignete Emulgatortypen sind wasserlösliche Salze von Fettsäuren,
Alkylsulfate, wie z. B. Natriumlaurylsulfat und Natriumcetylsulfat, Alkyl- und Alkarylsulfonate, wie
z. B. Natriumalkylnaphthalensulfonat und Kaliumdodecylbenzolsulfonat, Polyäthylenglykollauryläther
und Diäthylenglykolmonostearat, die Kondensationsprodukte eines Alkylenoxyds mit Alkoholen, Mercaptanen,
Phenolen oder organischen Säuren, wie der Polyäthylenglykolester der Abietinsäure und das
Kondensationsprodukt von n-Dodecylmercaptan mit Äthylenoxyd, Sorbitanmonopalmitat und Sorbitanmonooleat,
Blockpolymerisate von Polypropylenglykol- und Polyäthylenglykolketten eines Molekulargewichtes
von mindestens 2000 mit Polypropylenglykol und Polyäthylenglykol etwa gleichen Molekulargewichts,
Cetyldimethyläthylammoniumbromid und Cetyldimethylbenzylammoniumchlorid und der Nonylphenoläther des Polyäthylenglykols. Es versteht
sich, daß ein bestimmter Emulgator dann nicht angewendet werden darf, wenn die Eigenschaften, welche
ihm Emulgierfähigkeit verleihen, in der Reaktionsmischung zerstört werden. So dürften Alkalimetallsalze
von Fettsäuren nicht bei merklich sauer reagierenden Lösungen verwendet werden, da. sie dann
zum größten Teil in die nichtionische Säureform umgewandelt werden, welche kein Emulgator ist.
Geeignete Säuren für das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind organische und anorganische
Säuren, wie Schwefelsäure, Salpetersäure,' Salzsäure, Essigsäure, Oxalsäure und Benzolsulfonsäure.
Die folgenden Beispiele erläutern das Verfahren der vorliegenden Erfindung. Aus diesen Beispielen
und der vorangegangenen Beschreibung wird deutlich, daß die Funktion der Alkalimetallkomponenten in
den genannten Alkalimetallsilikaten lediglich die ist, das Silikat wasserlöslich zu machen; deshalb ist die
Verwendung eines bestimmten Alkalimetalls nicht notwendig.
■. Beispiele 1 bis 31
Die einzelnen Bestandteile, die in den Beispielen 1 bis 31 verwendet worden sind, sind in Tabelle I wiedergegeben.
Der Ausdruck »/1« bedeutet pro Liter Ausgangsmischung. Die Konzentrationen des Natriumsilikats
und der Schwefelsäure, gegeben als SiO2, Na2O und H2SO4, liegen unter den theoretischen
Konzentrationen vor Reaktionsbeginn. Wahrscheinlich ist keine dieser Verbindungen anwesend, da
jede in bezug auf ihre Ionisations-, Hydrolyse- oder Neutralisationsprodukte unter diesen Bedingungen
nicht beständig ist. Das Symbol N bedeutet die theoretische Konzentration von Na2O vor der Reaktion
in Millimol Na2O pro Liter Ausgangsreaktionsmischung. Die theoretische Konzentration der Schwefelsäure
in Milliäquivalent pro Liter Ausgangsreaktionsmischung ist bezeichnet als (2ΛΓ + A), so daß der
Wert A dann etwa ein Maß wird für den Säureüberschuß, der theoretisch zur Vervollständigung der nachstehenden
Reaktion nötig ist:
Na2O + H2O = 2NaOH
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
Die Verwendung von A als Maß des Schwefelsäureüberschusses,
den man braucht, um die oben angegebenen Reaktionen zu vervollständigen, heißt nicht,
daß, wenn A = O ist (Beispiele 20 bis 22), die Reaktionsmischung
einen pH-Wert von 7 hat; der pH-Wert einer solchen Mischung wird unter 7 liegen.
Dies kommt daher, daß die stattfindenden Reaktionen nicht so verlaufen, wie oben angegeben, sondern
vielmehr den nachstehenden Gleichungen entsprechen, in welchen Natriumsilikat als Na2SiO3 und seine
entsprechende schwache Säure als H2SiO3 wiedergegeben
Sind: τ- /"w^.--.-; .,.:■ J r Λ-.:.; .:,-.■-.
.. Na2SiO3 = 2Na++ SiOf"
SiOf- + H2O = HSiO3- + OH
HSiO3- + H2O = H2SiO3 + OH
Die Hydroxylionenkonzentration in der Natriumsilikatlösung vor Zugabe der Schwefelsäure wird bestimmt
durch die Verschiebung des Gleichgewichts in den letzten beiden Gleichungen nach rechts. Da
H2SiO3 und HSiO3 - schwache Säuren sind, liegen die
Gleichgewichte anders als bei der ersten Gleichung, die als 100%ig abgelaufen betrachtet werden kann.
Deshalb kann die Hydroxylionenkonzentration der letzten beiden Reaktionsgleichungen nicht gleich der
Konzentration des Natriumions in der ersten Reaktionsgleichung sein. Die Zugabe eines Äquivalents
Säure pro Mol Natriumion wird dann mehr Säure liefern, als zur Neutralisation der anwesenden Base
nötig ist, und die resultierende Mischung wird sauer sein. Obwohl die Natriumsilikatarten komplexer als
Na2SiO3 sind, sind die gleichen Schlußfolgerungen
zu ziehen.
Ein Reaktionsgefaß, völlig luftdicht abgeschlossen oder mit einer öffnung, durch die die Luft Zutritt
hat, oder mit einem Rückflußkühler versehen und von geeigneter Größe, kann zur Aufnahme der Reak-
. tionsmischung verwendet werden; das Rühren kann nach einer üblichen Methode vorgenommen werden.
Im allgemeinen wird eine lOgewichtsprozentige wäßrige Säurelösung einer Wasserglaslösung geeigneter
Verdünnung, entweder auf einmal oder im Laufe der Zeit, während der die Mischung auf eine Temperatur,
welche bei dem jeweils herrschenden Druck innerhalb 10° C um seinen Siedepunkt liegt, erhitzt wird, zugegeben.
Der Emulgator kann ebenfalls zu irgendeiner Zeit vor Erreichen dieser Temperatur zugesetzt werden.
Die Zugabe von etwa 2 Tropfen pro Liter eines Antischaummittels zur Reaktionsmischung ist üblich,
aber nicht notwendig.
Im allgemeinen ist die Mischung vor Beginn der Reaktion klar, kann aber trübe sein, wenn die Konzentration
der Reaktionsteilnehmer hoch ist. Wenn die Mischung erhitzt und gerührt wird, bilden sich
bei einer für jede Mischungszusammensetzung charakteristischen Temperatur ölige Tropfen, die dann zu
nahezu runden Perlen erhärten. Die Temperatur, bei der sich die öligen Tropfen bilden, muß selbstverständlich
überschritten werden, doch ist jede Temperatur bis zur Siedetemperatur bei dem jeweils
herrschenden Druck" geeignet; im allgemeinen ist es das Beste, die Reaktionsmischung schwach sieden
zu lassen. Die für den vollständigen Ablauf der Reaktion nötige Zeit hängt von den Konzentrationen der
Reaktionsteilnehmer und der Temperatur ab, sie liegt zwischen 1 Minute und 12 Stunden. Die Zugabe
eines neutralen Salzes, wie Natriumchlorid, zur Reaktionsmischung, kann die Härtungsgeschwindigkeit
der Tropfen erhöhen, allerdings nicht wesentlich.
Nachdem sich die Kugeln gebildet haben, werden sie durch eines der bekannten mechanischen Trennungsverfahren,
wie Dekantieren oder Filtrieren, von der übrigen Reaktionsmischung abgetrennt, eventuell
mit Wasser oder einer organischen Flüssigkeit gewaschen und bei Zimmertemperatur oder erhöhter
Temperatur getrocknet.
Die Ausbeute, in der die Perlen anfallen, liegt zwischen 5. und 90%. bezogen auf die theoretische
Silikatmenge, von der ausgegangen wurde; sie liegt um so niedriger, je niedriger die Konzentration der
Reaktionsteilnehmer in der Ausgangslösung war. Es wurden Perlen mit Durchmessern zwischen 1 Mikron
und 1 mm erhalten. Die Perlen, die direkt aus der Reaktionsmischung anfielen, enthielten noch Emulgator.
So wurden Perlen, die nach Beispiel 27 erhalten worden waren, mit Wasser gewaschen und
analysiert, wobei folgende Werte erhalten wurden: 12,25% Si, 44,2% C, 7,09% H und 36,46% O
(dieser Wert wurde nach der Differenzmethode erhalten). Andere Perlen, die ebenfalls nach Beispiel 27
erhalten worden waren, wurden vor dem Analysieren mit Azeton gewaschen und dann an der Luft getrocknet.
Die Analyse ergab: 39,15% Si, 2,92% C, 2,05% H. und 55,88% O- Die Kohlenstoff- und Wasserstoffreste
können durch etwa 1 stündiges Erhitzen der Perlenbei Temperaturen zwischen 500 und 1000° C entfernt
werden/ Perlen, die nach Beispiel 9 erhalten und anschließend mehrere Stunden auf einer Temperatur
von 900° C gehalten wurden, gaben ein Röntgenbeugungsbild, das amorpher Kieselsäure entspricht.
Diese Perlen wurden anschließend nochmals erhitzt, und zwar IV2 Stunden auf 1450° C; danach wurde das
Röntgenbeugungsbild des a-Krystobalits erhalten. Perlen, die nach dem Beispiel 28 erhalten worden
waren, hatten eine wirksame Oberfläche von 378 m2/g und ein Porenvolumen von 0,24cm3/g.
In einem kennzeichnenden Beispiel, in welchem die Konzentration der Reaktionsteilnehmer den Angaben
des Beispiels 27 entsprach, wurden 70 g eines PoIyäthylenglykol-nonylphenoläthers,
1400 ml einer lOgewichtsprozentigen Schwefelsäure, 140 ml Wasser und
35 ml Natriumsilikat einer Dichte von 42° Be zur Reaktionsmischung hinzugegeben und in einem 2-1-Kolben
mit einem magnetischen Rührer gerührt. Die resultierende klare Mischung wurde auf 60°C
erwärmt, worauf sich ölige Tropfen bildeten. Die Temperatur wurde noch etwas erhöht und die Mischung
dann bei 80 bis 85° C 40 Minuten gehalten, während sich die Tropfen erhärteten. Die erhaltenen
Perlen wurden abdekantiert, mit Wasser gewaschen, an der Luft getrocknet, I1I2 Stunden bei einer Temperatur
von HO0C erhitzt und dann abgekühlt; es wurden 42 g klare gleichförmige Perlen mit einem
Durchmesser von etwa 0,05 mm erhalten.
Ein Versuch wurde nach der schon beschriebenen Arbeitsvorschrift durchgeführt, bei der kein Emulgator
verwendet wurde und bei dem die Reaktionsteilnehmer in den für die Beispiele 9 und 10 gegebenen Konzentrationen
anwesend waren. Es wurden keine öligen Tropfen und keine Perlen erhalten.
60
Beispiele 32 bis 39
Die Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer in den Versuchen entsprechend den Beispielen 32 bis 39
sind in der Tabelle II aufgeführt. Diese Beispiele wurden unter Verwendung von anderen Säuren als
der Schwefelsäure durchgeführt. Die genaue Arbeits-Vorschrift entspricht der bereits beschriebenen, die
Ausbeuten und die Durchmesser der erhaltenen Perlen sind der Tabelle zu entnehmen. Als Emulgator
wurde ein Polyäthylenglykol-nonylphenoläther verwendet.
Beispiele 40 und 41
Die Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer, in der Tabelle III aufgeführt, wurden durch Kombination
von Wasser, Schwefelsäure, Natriumsilikat (1:3,36) einer Dichte von 42° Be und Emulgator in der besonderen,
bereits beschriebenen Weise erhalten. Zu dieser Reaktionsmischung wurde Kaolin zugegeben,
und zwar in einer Konzentration, die 5,6 g Kaolin pro Liter Ausgangsmischung entspricht. Nach Beendigung
der Reaktion wurden die erhaltenen Perlen durch Filtration abgetrennt, getrocknet und 1 Stunde
auf 10000C erhitzt. Die Analyse der so erhaltenen klaren Perlen ergab: 84,9% SiO2 und 14,09% Al2O3.
Bei getrennten Versuchen, die mit Reaktionsmischungen gemäß Beispiel 41 durchgeführt wurden, wurden
4,4 g Kaolin pro Liter Reaktionsmischung (Beispiel 41a) und 4,4 g gebrannte Tonerde pro Liter Reaktionsmischung (Beispiel 41 b) zugegeben. Jedes der erhaltenen
Produkte wurde an der Luft getrocknet und dann auf 500° C erhitzt, bis sie vollkommen klar waren.
Das nach Beispiel 41 a erhaltene Produkt ergab bei der Analyse: 82,5% SiO2 und 17,2% Al2O3; die aktive
Oberfläche betrug 378 m2/g. Das nach Beispiel 41 b erhaltene Produkt ergab bei der Analyse folgende
Werte: 83,8% SiO2 und 15,2% Al2O3; die aktive
Oberfläche betrug 291 m2/g.
Bei | Millimol | Millimol | Milliäquivalent | ■ A | Gramm E mill |
spiel | SiO2/! | Na, O/1 | H2SO4Zl (2N + A) | emul gator/1 |
|
1 | 680 | 202 | 1630 | 1226 | 80 |
2 | 680 | 202 | 1020 | 616 | 33,3 |
3 | 488 | 145 | 1820 | 1530 | 44,6 |
4 | 455 | 135 | - 1360 | 1090 | 44,5 |
5 | 455 | 135 | 1360 | 1090 | 33,3 |
6 | 390 | 116 | 1700 | 1468 | 55,6 |
7 | 366 | 109 | 1820 | 1602 | 49,1 |
'S | 341 | 102 | 1630 | 1426 | 80 |
9 | 341 | 102 | 1530 | 1326 | 100 |
10 | 341 | 102 | 1530 | 1326 | 90 |
11 | 288 | 86 | 1620 | 1448 | 52,6 |
12 | 286 | 85 | 1610 | 1440 | 58 |
13 | 273· | 81 | 1630 | 1468 | 60, |
14 | 244 | 73 | 1820 | 1674 | 44,6 |
15 | 277 | 68 | 1700 | 1564 | 30,6 |
16 | 227 | .68 | 1700 | 1564 | 6,1 |
17 | 227 | 68 | 850 | 714 | 30,6 |
18 | 227 | 68 | 850 | 714 | 5,6 |
19 | 227 | 68 | 140 | 4 | 27,8 |
20 | 227 | 68 | 136 | 0 | 6,1 . |
21 | 227 | 68 | 136 | 0 | 2,8 |
22 | 227 | 68 | 136 | 0 | 1,4 |
23 | 225 | 67 | 1840 | 1706 | 55,6 |
24 | 189 | 56 | 1810 | 1698 | 44,5 |
25 | 183 | 55 | 1820 | 1710 | 44,6 |
26 | 183 | 55 | 871 | 761 | 42,5 |
27 | 151 | 45 | 1810 | 1720 | 44,4 |
Fortsetzung
Bei | Millimol | Millimol | Miiüäquivalent | 1720 | Gramm |
spiel | SiO2/! | Na2CyI | H2SO4/! (2JV + A) | 820 | gator/1 |
28 | 151 | 45 | 1810 | 1754 | 35,5 |
29 | 151 | 45 | 910 , | 1872 | 44,5 |
30 | 109 | 33 | 1820 | • 44,6 | |
31 | 24 | 1920 | 23,6 | ||
\4i11irool | Millimol | Tabelle II | A | Gramm | |
Bei | iw M $ All ·*J *J■ SiO2/! |
Na,O/l
(N) |
Milliäquivalent | 3352 | ' Emul gator/!. |
spiel | 500 | 149 | Säure/I (2JV + A) |
2142 | 44,5 |
32 | ■500 | 149 | 3650 HCl | 1922 | 44,5 |
33 | 500 | 149 | 2440 HCl | 2144 | 44,5 |
34 | 226 | 68 | 1220 HCl | 792 | 55,6 |
35 | 227 | 68 | 2280 HCl | 1254 | 55,5 |
36 | 227 | 68 | 92.8HNO3 | 1714 | 55,5 |
37 | 227 | 68 | 1390HC2H3O2 | 2350 | 55,5 |
38 | 151 | 45 | 1850 H2C2O4 | 44,4 | |
39 | 2440 HCl | ||||
Millimol SiOj/1 |
Miiliniol
Na2O/! (JV) |
Tabelle III | A | Gramm Emu!- gator/1 |
|
Bei- spiel |
227 151 |
.68 45 |
Milliäquivalent Säure/1 (2JV + A) |
1564 1720 |
55,6 35,5 .. |
40 41 |
1700 1810 |
||||
20
3°.
35
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung fester, praktisch vollkommen kugelförmiger Siliziumdioxydpartikein
aus wäßrigen, sauren Alkalimetallsilikat
lösungen, Abscheiden der gebildeten Partikeln aus der Lösung, Waschen und Trocknen, dadurch
gekennzeichnet, daß (a) Wasser, (b) eine Verbindung der allgemeinen Formel
xR2O· j>SiO2, wobei R ein Alkalimetall und das
Verhältnis von χ: y größer als 0,24 ist, in einer
Konzentration, die etwa 50 His 800 Millimol SiO2 pro Liter entspricht, (c) (2 N + A) Milliäquivalent
pro Liter Säure (JV ist gleich der Zahl der Millimol R2O pro Liter und A eine Zahl von 0 bis 4000),
wobei die vorstehend angegebenen Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer die theoretischen
Konzentrationen vor Beginn der Reaktion sind, und (d) 1 bis 150 g/1 eines Emulgators zusammengegeben
werden und der Lösung gegebenenfalls auch noch-bis zu 10g/1 einer Aluminium enthaltenden
Verbindung zugesetzt werden und die erhaltene klare wäßrige Lösung bei einer Temperatur
im Bereich zwischen 80°C unter dem Siedepunkt und dem Siedepunkt selbst bei dem
jeweils herrschenden Druck während einer Zeit von 1 Minute bis 12 Stunden gerührt wird;
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung xR2 O · ySiO2 Na2O ·
3,36 SiO2 eingesetzt wird, vorzugsweise in einer Konzentration, der etwa 80 bis 90 Millimol SiO2
pro Liter Lösung entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß A eine Zahl zwischen 1000
und 2000 ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 30 bis 50 g Emulgator, vorzugsweise
Polyäthylenglykol - nonylphenoläther, pro Liter Lösung eingesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Aluminium verbindung
eine Tonerde oder Kaolin verwendet wird, vorzugsweise in einer Menge von 3 bis 7 g/1 Lösung.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 30 bis 90 Minuten
lang erhitzt* wird.
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