DE3121919A1 - Hydrothermale direktsynthese von alkalisilikaten - Google Patents

Hydrothermale direktsynthese von alkalisilikaten

Info

Publication number
DE3121919A1
DE3121919A1 DE19813121919 DE3121919A DE3121919A1 DE 3121919 A1 DE3121919 A1 DE 3121919A1 DE 19813121919 DE19813121919 DE 19813121919 DE 3121919 A DE3121919 A DE 3121919A DE 3121919 A1 DE3121919 A1 DE 3121919A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sio
active silica
alkali
water glass
silicate module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19813121919
Other languages
English (en)
Inventor
Heinz Dr. 2500 Baden Maslo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STEIRISCHE MAGNESIT IND AG
Original Assignee
STEIRISCHE MAGNESIT IND AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STEIRISCHE MAGNESIT IND AG filed Critical STEIRISCHE MAGNESIT IND AG
Publication of DE3121919A1 publication Critical patent/DE3121919A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

GRÜNECKER, KINKELDEY1'.StOpkMÄlß & VARTNEER
PATENTANWÄLTE
EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
A. GRÜNECKER, dipl-ino.
DR. H. KINKELDEY. dipping
DR. W. STOCKMAIR. dipl ins,«es i
DR. K. SCHUMANN, dipl phys
P. H. JAKOB. DiPC-iNG
DR. G. BEZOLD, dipl chem
W. MEISTER, DIPL.-ING
H. HILGERS. oipl.-ins
DR. H. MEYER-PLATH. dipu-ing
STEIRISCHE Iflescltgasse 1130 Wien Österreich.
AKTIENGESELLSCHAFT
Hydro ttiermale Direktsynthese von Alkali silikat en
8000 MÜNCHEN 22
MAXiMIUANSTRASSE 43
2, Juni 1981 P -16-357-dg.
TELEFON (O Θ9) 22 2Ö 62
TELEX OP-2fl 380
TELEGRAMME: MONAPAT®
'j ί ι ί y ί y
Beschreibung
Von der Vielzahl der in der Literatur beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Wasserglas hat sich in der Praxis nur das Schmelzverfahren mit anschließender Drucklösung und Filtration mit Erfolg durchgesetzt. Bei diesem Verfahren wird ein Trockengemisch von z.B.
1 Gew.-Teil Quarzsand
1 Gew.-Teil entwässerter Soda
0,1 Gew.-Teil Kohle
oder
10 Gew.-Teile Quarzsand
7 Gew.-Teile Na2SO.
1 Gew.-Teil Kohle
in Öl- oder gasbeheizten Regenerativwannenöfeii kontinuierlich eingetragen und bei 1400 bis 1500 C geschmolzen (auch Drehrohr-' öfen sowie chargenweise arbeitende Wannenofen sind noch in Betrieb) . Die aus dem Schmelzfluß erstarrten Alkalisilikate werden mit Wasser bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck (bis 6 atü) zu einer kolloidalen, stark alkalisch reagierenden Lösung gelöst. Rotierende Trommeln mit zum Teil über 15m Inhalt sowie stehende Zylinder mit Siebboden kommen dabei zum Einsatz. In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt die Filtration, die bedingt durch die hohe Viskosität und die kolloid-amorphen Hydroxidverunreinigungen, einer hohen Sorgfalt bedarf.
Durch zusätzliche Walzen- bzw. Sprühtrocknung lassen sich pulvrige, hydratisierte Alkalisilikate herstellen.
Neben dem vorstehend beschriebenen Verfahren sind eine Reihe analoger Verfahrensprozesse bekannt geworden, die jedoch ohne praktische Bedeutung geblieben sind.
Der Nachteil der bekannten Verfahren besteht in der großen apparativen und technologischen Aufwendigkeit. Es sind daher zahlreiche "nasse Verfahren" entwickelt und beschrieben worden, bei denen nicht der große apparative Aufwand erforderlich ist. SiO2 bzw. SiO2~haltige Rohstoffe werden mit NaOH-Lösungen bei unterschiedlichsten Bedingungen behandelt. Bei Atmosphärendruck und Siedetemperature der Lösung kann jedoch nur Na2O-reiches Wasserglas mit einem SiO2/Na2Q Modul von = 1 hergestellt werden. Will man darüber hinausgehen, z„B. bis zu 3,0, so muß der Prozeß im Autoklaven durchgeführt werden, wobei jedoch wesentlich höhere Drücke und Temperaturen erforderlich sind.
Weitere Verfahren wie z.B.:
1. Kieselgur + NaOH (40° Be) bei 5-6 bar Wasserdampfdruck (entsprechend 175°C) behandeln;
2. Kieselgur mit Na2S-Lösung bei Siedetemperatur behandeln;
3. Sand bzw. Kieselgur mit 50%-iger NaOH in rotierender Trommel bei 25O°C beaufschlagen;
4. Schmelzen von NaOH und Sand bei erhöhter Temperatur (300 bis 800°C), wobei die Rohstoffe unter Zugabe
von NaNO3 vorbrikettiert werden;
5. Elektrolyse von Silikatschmelzen oder -lösungen,
.. ό\ι\ y ty
• ti.
* β r. > j v
rf u « R - «; u * ti *.-_»
fi
sind nur von theoretischem Interesse; in der Praxis sind sie ohne Erfolg geblieben.
Die für die Herstellung des Wasserglases angewandten Verfahren erfordern demnach beim Schmelz-, Löse- und Filtrationsprozeß einen hohen technisch-apparativen Aufwand. Die bei den "nassen Verfahren", insbesondere bei Atmosphärendruck und Siedetemperatur, hergstellten Wassergläser'erreichen nur einen Silikatmodul =1; zur Herstellung von Wassergläser mit höheren Moduli sind hohe Drücke und hohe Temperaturen und dementsprechend ein höherer Aufwand erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung von Wasserglas zu schaffen, bei dem der hohe kalorische und .technischapparative Aufwand des Schmelzverfahrens reduziert ist, und das gegenüber dem "nassen Verfahren" den Vorteil bietet, ohne Druckerhöhung Wasserglas bis zu einem Silikatmodul von 3,6 und höher herzustellen.
Die Erfindung betrifft die hydrothermale Direktsynthese von Alkalisilikaten, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Alkalilauge und aktive Kieselerde unter Rühren bei 60 - 1100C, vorzugsweise bei 80 - 95°C, bei atmosphärischem Druck unter Bildung von Wasserglas umgesetzt werden, wonach gewünschtenfalls das Reaktion.sgemisch, zwecks Enfernung von allfälligen unlöslichen Restmaterialien aus der aktiven Kieselerde, vorzugsweise unter Verwendung von Filterhilfsmitteln, wie Diaöomiten, filtriert wird. Vorzugsweise wird eine aktive Kieselerde mit einer Körnung von <0,12 eingesetzt, insbesondere da solche Kieselerden leichter löslich sind.
Es war überraschend festzustellen, daß aktive Kieselerde als solche, d.i. eine im wesentlichen aus SiO2 bestehende Feststoffsubstanz mit großer Oberfläche und guter Reaktionsfähigkeit, für vorliegenden Zweck, insbesondere gegenüber Alkalilaugen, direkt mit'Alkalilauge ohne Druckanwendung umgesetzt werden kann.
Bevorzugt wird die Verwendung von aktiver, nach dem Verfahren der AT-PS 352 684 erhaltener aktiver Kieselerde; nach diesem Verfahren wird eine aktive Kieselerde in wirtschaftlicher Weise aus dem in Österreich nahezu unbegrenzt vorhandenen Serpentin erhältlich gemacht, indem Serpentin bei einer Körnung von 1 bis. 3 mm mit verdünnter Salzsäure behandelt wird, wobei die Behandlung unterbrochen wird, sobald der ungelöste Rückstand zwischen 70-35 Gew.-%, bezogen auf den eingesetzten Serpentin erreicht hat.
Nach dem Verfahren dieser AT-PS oder auch eine nach dem Verfahren
der AT-PS (A 3387/80) erhaltene aktive Kieselerde weist
eine MikroStruktur molekularsiebähnlicher Ausbildung auf, welche die Alkalilaugen durch Kapillarkräfte begierig aufsaugt. Durch unabgesättigte Restvalenzen der äußeren und inneren Oberfläche infolge zahlreicher Kristallbaufehler erfolgt bevorzugt eine Reaktion in Richtung Wasserglasbildung, um die freien Energien abzubauen.
Bei Verwendung von Natronlauge erfolgt die erfindungsgemäße Direktsynthese, indem Natronlauge und aktive Kieselerde in einem Gewichtsteilverhältnis eingesetzt werden, das einem Silikatmodul (SiO2 : Na2O) bis 3,6 und höher entspricht, und bei Verwendung von Kalium- oder Lithiumhydroxid, in dem Kalilauge zu Kaliwasserglas mit einstellbarem Silikatmodul (SiO2 : Ko0^ bis "^'6 und höher oder Lithiumhydroxidlösung zu Lithiumwasserglas mit einstellbarem Silikatmodul (SiO3 : LLO) bis 4,8 und höher umgesetzt wird*
ι ζ
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch ausgehend von nach z.B. den bekannten "nassen" Verfahren erhaltenen Wassergläsern mit Moduli = 1 vorgenommen werden; diese Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß an Stelle oder unter teilweisem Ersatz der Alkalilauge ein z.B. nach dem Naßverfahren, erhaltenes Alkaliwasserglas mit einem Silikatmodul unter 1 mit aktiver Kieselerde umgesetzt wird, bis "der Silikatmodul (SiOo : Na O bzw. K2O) 3,6 und höher und. bezogen auf Lithiumwasserglas ein Silikatinodul (SiO2 : Li0O) bis 4,8 und höher erreicht wird.
Erfindungsgemäß erhaltene Wassergläser mit einstellbarem SiO2/Me2O-Verhältnis können auf bekannte Art und Weise in feste Wassergläser z.B. mittels eines Sprühtrockenverfahrens übergeführt werden, wobei auch in diesem Falle der thermische Gesamtaufwand weit unter dem des konventionellen Einschmelzens und Auflösens bleibt.
Die Erfindung soll an Hand von Beispielen näher erläutert werden.
Beispiel 1: 3,4 Gew.-Teile Ätznatron (NaOH) werden,
in einem Kolben in 22,5 Gew.-Teilen Wasser unter Rühren gelöst, sodann 11 Gew.-Teile aktive Kieselerde (mit 85% SiO2) in einer Korngröße unter 0,12 mm in Portionen zugegeben. Die ent-' stehende Suspension wird mind. 15 min am Rückflußkühler bei etwa ■ 95°C gekocht. Danach wird mit Filterhilfsmitteln aus veredelten Kieselgurprodukten (Diadomite) im Anschwemmverfahren abfiltriert, um geringfügige unlösliche Restmaterialien aus der aktiven Kieselerde abzutrennen.
Das erhaltene flüssige Wasserglas hat eine Dichte von 37° Be mit einem Silikatmodul von 3,0 (SiO9 : Na„0).
Beispiel 2: ... .3,4 Gew.-Teile Ätzkali (KOH) werden
.1O--*
mit 26 Gew.-Teilen Wasser unter Rühren gelöst, sodann 8 Gew.-Teile aktive Kieselerde (mit 85% SiO2) in einer Körnung von <0,12 mm in Portionen zugegeben. Nach mindestens 15 min Kochen am Rückflußkühler bei ca. 95°C wird mit Filterhilfsmitteln in gleicher Weise wie bei Beispiel 1 abfiltriert, wobei ein flüssiges Kali-Wasserglas mit einer Dichte von 30° Be und einem Silikatmodul (SiO- s K„0) von 3,0 erhalten wird.
Beispiel 3: 3,4 Gew.-Teile Lithiumhydroxid werden
in einem Kolben in 80 Gew.-Teilen Wasser unter .Rühren gelöst und sodann 16 Gew.-Teile aktive Kieselerde (mit 85% SiO2) in einer Körnung von<0,12 mm in Portionen zugegeben. Kochen und Abfiltrierten erfolgt in gleicher Weise wie bei den Beispielen 1 und 2. Das erhaltene flüssige Lithium-Wasserglas hat eine Dichte von 25°Be und einen Silikatmodul (SiO2 : Li2 0) von 4,1.
Die Weiterverarbeitung dieser erfindungsgemäß hergestellten flüssigen Wassergläser zu trockenen Wassergläsern erfolgt dann in bekannter Weise, z.B. durch Sprühtrocknen oder Eindampfen.

Claims (5)

Hydrothermale Direktsynthese von Alkälisilikaten Patentansprüchen;
1. Hydrothermale Direktsynthese von Alkälisilikaten, dadurch gekennzeichnet, daß Alkalilauge und aktive Kieselerde, die im wesentlichen aus SiO„ besteht und eine spezifische Oberfläche von über 50, vorzugsweise von über 200 aufweist, unter Rühren bei 60 - 110°C, vorzugsweise bei 80 - 95 C, bei atmosphärischen Druck unter Bildung von Wasserglas umgesetzt werden, wonach gewünschtenfalls das Reaktionsgemisch, zwecks Entfernung von allfälligen unlöslichen Restmaterialien aus der aktiven Kieselerde, vorzugsweise unter Verwendung von Filterhilfsmitteln, wie Diadomiten, filtriert wird.
2. Direktsythese nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß aktive Kieselerde mit einer Körnung von <~0,12 mm eingesetzt wird.
3. Direktsynthese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Natronlauge und aktive Kieselerde in einem Gewichtsteilverhältnis eingesetzt werden, das einem Silikatmodul (SiO2 : Na„0) bis 3,6 und höher entspricht.
4. DireWsynthese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kalilauge zu Kaliwasserglas mit einstellbarem Silikatitiodul (SiO9 : K 0) bis 3,6 und höher oder Lithiumhydroxidlösung zu Lithiumwasserglas mit einstellbarem
Silikatmodul (SiO2 : Li9O) bis 4,8 und höher umgesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle oder unter teilweisem Ersatz der Alkalilauge ein z.B. nach dem Naßverfahren erhaltenes Alkaliwasserglas mit einem Silikatmodul unter 1 mit aktiver Kieselerde umgesetzt wird, bis der Silikatmodul (SiO2 : Na2O bzw. K9O) 3,6 und höher und bezogen auf Lithiumwasserglas ein Silikatmodul (SiO9 : Li9O) bis 4,8 und höher erreicht wird.
DE19813121919 1980-06-24 1981-06-02 Hydrothermale direktsynthese von alkalisilikaten Ceased DE3121919A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT331080 1980-06-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3121919A1 true DE3121919A1 (de) 1982-04-29

Family

ID=3548571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813121919 Ceased DE3121919A1 (de) 1980-06-24 1981-06-02 Hydrothermale direktsynthese von alkalisilikaten

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3121919A1 (de)
GB (1) GB2078701B (de)
NO (1) NO812141L (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3415326A1 (de) * 1984-04-25 1985-10-31 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Verfahren zur herstellung von sinterfaehigem pulver aus lithiumorthosilikat li(pfeil abwaerts)4(pfeil abwaerts)sio(pfeil abwaerts)4(pfeil abwaerts) und dessen verwendung
DE3415323A1 (de) * 1984-04-25 1985-10-31 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Verfahren zur herstellung von sinterfaehigem pulver aus lithiummetasilikat li(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)sio(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) und dessen verwendung

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223235A (en) * 1986-06-17 1993-06-29 J. M. Huber Corporation Synthetic alkali metal alumino-silicates compounds and their methods of preparation
DE3902754A1 (de) * 1989-01-31 1990-08-02 Henkel Kgaa Verfahren zur 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
DE3902751A1 (de) * 1989-01-31 1990-08-02 Henkel Kgaa Verfahren zur hydrothermalen herstellung von natriumsilikatloesungen mit hohem si0(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts):na(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-molverhaeltnis
DE3938789A1 (de) * 1989-11-23 1991-05-29 Henkel Kgaa Verfahren zur hydrothermalen herstellung von kaliumsilikatloesungen
DE3938729A1 (de) * 1989-11-23 1991-05-29 Henkel Kgaa Verfahren zur hydrothermalen herstellung von natrium-polysilicat

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3415326A1 (de) * 1984-04-25 1985-10-31 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Verfahren zur herstellung von sinterfaehigem pulver aus lithiumorthosilikat li(pfeil abwaerts)4(pfeil abwaerts)sio(pfeil abwaerts)4(pfeil abwaerts) und dessen verwendung
DE3415323A1 (de) * 1984-04-25 1985-10-31 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Verfahren zur herstellung von sinterfaehigem pulver aus lithiummetasilikat li(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)sio(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) und dessen verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
NO812141L (no) 1981-12-28
GB2078701A (en) 1982-01-13
GB2078701B (en) 1984-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0502109B1 (de) Verfahren zur hydrothermalen herstellung von kaliumsilikatlösungen
DE3121919A1 (de) Hydrothermale direktsynthese von alkalisilikaten
DE3421158A1 (de) Verfahren zur hydrothermalen herstellung klarer natriumsilikatloesungen
EP0459348A1 (de) Aufarbeitung von Rückständen der Barium- oder Strontiumsulfid-Laugerei
WO1990008733A1 (de) VERFAHREN ZUR HYDROTHERMALEN HERSTELLUNG VON KALIUMSILIKATLÖSUNGEN MIT HOHEM SiO2:K2O-MOLVERHÄLTNIS
EP0006202B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Wasserglas
EP0033108B2 (de) Verfahren zur hydrothermalen Herstellung von Natriumsilikatlösungen
EP0033109A1 (de) Verfahren zur hydrothermalen Herstellung von Natriumsilikatlösungen in einem statischen Reaktionsbehälter
EP0002747B1 (de) Neue Kristallmodifikation des 5-(2&#39;-Hydroxy-3&#39;-naphthoylamino)-benzimidazolon-(2), Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE3902754A1 (de) Verfahren zur hydrothermalen herstellung von natriumsilikatloesungen
DE2810050A1 (de) Verfahren zur gewinnung von kalium aus abfaellen von manganat-gewinnungsanlagen
EP0306828B1 (de) Verfahren zum Herstellen von hydrothermalen Wassergläsern
DE2824558C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Quadratsäure
DE940112C (de) Verfahren zur Entfernung anorganischer Verunreinigungen aus Rohschwefel
DE2608597A1 (de) Verfahren zur behandlung von borkalkerzen
DE2313816C3 (de) Verfahren zur Herabsetzung des Natriumgehalts von Rotschlamm
DE2810878A1 (de) Verfahren zur rueckgewinnung von aetzalkali aus verbrauchter alkalilauge
DE575919C (de) Verfahren zur Herstellung von Cumaron-, Inden- oder sonstigen Polymerisationsharzen
AT90118B (de) Verfahren zur Reinigung von Roh- oder Raffinadegraphit zu Graphiten von über 99% Kohlenstoff.
DE394051C (de) Verfahren zur teilweisen oder vollstaendigen Trennung von loeslichen Strontium- und Kalziumverbindungen
DE542251C (de) Ausscheiden von Kieselsaeure aus Natriumaluminatlaugen
AT248396B (de) Verfahren zur Herstellung weitgehend reiner Kieselsäure
DE562181C (de) Verfahren zur Gewinnung gereinigten Zellstoffes
DE602697C (de) Herstellung von Antimonfluorid
DE2529545C2 (de) Verfahren zum Aufarbeiten des beim Säurepolieren von Bleiglas anfallenden, fluorhältigen Schlammes zu basischem Bleicarbonat

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Publication of unexamined application with consent of applicant
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection