DEB0021237MA

DEB0021237MA -

Info

Publication number: DEB0021237MA
Authority: DE

Description

iUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDUNITED REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 18. Juli 1952 Bekanntgemacht am 19. Juli 1956Registration date: July 18, 1952. Advertised on July 19, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

In der zweiten Hälfte des vorigen Jahrhunderts hat man sich um die technische Durchführung des Verfahrens bemüht, aus Wasserglas durch Umsetzung mit Calciumhydroxyd Kali- oder Natronlauge herzustellen. Zu einem technisch brauchbaren Verfahren ist man jedoch bei diesen Versuchen offenbar nicht gekommen.In the second half of the last century, the technical implementation of the Effective process, from water glass by reaction with calcium hydroxide, potash or sodium hydroxide solution to manufacture. However, these experiments are a technically feasible process apparently did not come.

Bei der Nachprüfung des Verfahrens wurde festgestellt, daß. sich die bei der Umsetzung entstehende Alkalilauge von dem gebildeten Calciumsilicat um so schwerer abtrennen läßt, je kleiner das Molverhältnis Alkalioxyd zu Si O₂ ist. Während es also bei Verwendung von z. B. Wasserglas mit einem Molverhältnis Na₂O : SiO₂ wie ι : 3,3 oder ι : 2,2 für die Umsetzung mit Calciumhydroxyd nicht annähernd gelingt, mit technisch zulässigen Wassermengen das gebildete Natriumhydroxyd aus dem Calciumsilicat herauszulösen, kann man bei Verwendung von Alkalisilicaten, die der Zusammensetzung der Metasilicate nahestehen, die Auswaschung unter Gewinnung der Lauge in gut verwertbaren Konzentrationen bequem durchführen. Will man daher Wasserglas beliebiger Zusammensetzung verarbeiten, wird erfindungsgemäß derart verfahren, daß zunächst durch Zusatz von Alkalilauge das Wasserglas auf die ungefähre Zusammensetzung des Metasilicates gebracht und dann die Umsetzung mit feinteiligem Calciumhydroxyd bei gewöhnlicher oder einer höheren, den Kochpunkt jedoch wesentlich unter-Upon review of the procedure, it was found that. the alkali hydroxide solution formed during the reaction is all the more difficult to separate from the calcium silicate formed, the smaller the molar ratio of alkali oxide to Si O ₂ . While it is so when using z. B. water glass with a molar ratio Na ₂ O: SiO ₂ such as ι: 3.3 or ι: 2.2 for the reaction with calcium hydroxide does not even succeed in dissolving the sodium hydroxide formed from the calcium silicate with technically permissible amounts of water, you can when using Alkali silicates, which are close to the composition of the metasilicates, conveniently carry out the leaching with recovery of the lye in easily usable concentrations. Therefore, if you want to process water glass of any composition, the procedure according to the invention is such that first the water glass is brought to the approximate composition of the metasilicate by adding alkali and then the reaction with finely divided calcium hydroxide at normal or higher, but the boiling point is significantly lower.

609 550/453609 550/453

B 21237 IVa/12 ίB 21237 IVa / 12 ί

schreitenden Temperatur vorgenommen wird. Da man die zur Einstellung auf Metasilicat benötigte Lauge im Kreislauf verwendet und das aus dem Wasserglas jeweils frei werdende Ätzalkali zur freien Verfügung gewinnt, ist das Verfahren sehr wirtschaftlich. Die Umsetzung verläuft so vollständig, daß die entstehende Lauge völlig frei von Kieselsäure ist.stepping temperature is made. Because you needed to adjust to metasilicate Lye used in the cycle and the caustic alkali released from the water glass for When it gains free disposal, the process is very economical. The implementation is so complete, that the resulting alkali is completely free of silica.

Da sie außerdem praktisch kein Chlorid oderSince they also have practically no chloride or

ίο andere Verunreinigungen enthält, ist sie für viele technische und wissenschaftliche Zwecke besonders wertvoll.ίο contains other impurities, it is for many technical and scientific purposes are particularly valuable.

Das von der Alkalilauge befreite Calciumsilicat stellt getrocknet einen ausgezeichneten reinweißenThe calcium silicate, which has been freed from the alkali lye, is an excellent pure white when dried

15. Füllstoff dar, dessen Dispersität einerseits von den Versuchsbedingungen, andererseits von der Beschaffenheit des zu seiner Herstellung verwendeten Calciumhydroxyds abhängt. Durch Verwendung geeigneter Kalke kann man also hochdisperse . 20 Calciumsilicate erhalten.15. A filler whose dispersity depends on the one hand Test conditions, on the other hand on the nature of the material used for its manufacture Calcium hydroxide depends. By using suitable limes, one can therefore obtain highly dispersed . Obtained 20 calcium silicates.

Bekanntlich ist das durch Löschen von Ätzkalk erhaltene Calciumhydroxyd je nach Herkunft des Kalkes in seiner Feinheit außerordentlich verschieden. Zur Beurteilung der Eignung des Ätzkalkes für das vorliegende Verfahren wird die Absetzgeschwindigkeit des daraus hergestellten gelöschten Kalkes benutzt. Man verfährt folgendermaßen: 100 g Ätzkalk werden mit der dreifachen Gewichtsmenge Wasser gelöscht. Den entstandenen Brei füllt man im'Standzylinder von 33 cm Höhe der Teilung mit Wasser auf 1 1 auf, schüttelt gründlich durch und beobachtet nun die Absetzgeschwindigkeit bzw. den Punkt des Absetzens nach 48 Stunden. Kalke mit einer Absetzhöhe von über 400 ecm nach 48 Stunden geben Calciumsilicate von einer Dispersität, wie sie im allgemeinen für Füllstoffe erwünscht ist.It is well known that the calcium hydroxide obtained by extinguishing quick lime depends on the origin of the Limestone is extraordinarily different in its fineness. To assess the suitability of quick lime For the present method, the settling rate of the produced from it is quenched Lime used. The procedure is as follows: 100 g quick lime are threefold Weight of water cleared. The resulting pulp is filled in a standing cylinder 33 cm high the division with water to 1 l, shake thoroughly and now observe the settling rate or the point of withdrawal after 48 hours. Limes with a sedimentation height of over 400 ecm after 48 hours give calcium silicates of a dispersity as is generally desired for fillers.

Aus dem gewaschenen Calciumsilicat erhält man durch Säuren, die wasserlösliche Calciumsalze bilden, Kieselsäure, die nach Maßgabe der Regeln der Topochemie in einer Dispersität anfällt, die von der Feinheit des Calciumsilicats abhängt. Diese Kieselsäure eignet sich vorzüglich z. B. als Füllstoff für die verschiedensten Zwecke, etwa in der Gummiindustrie.Acids give the washed calcium silicate the water-soluble calcium salts form, silica which, according to the rules of topochemistry, is obtained in a dispersity that depends on the fineness of the calcium silicate. This silica is particularly suitable for. B. as Filler for a wide variety of purposes, for example in the rubber industry.

Für einige Zwecke in der Gummiindustrie ist es zweckmäßig, ein Calciumsilicat mit Calciumcarbonat gemischt zu verwenden. Schlämmt man das nach der Erfindung erhaltene Calciummonosilicat in Wasser auf, so läßt sich in an sich bekannter Weise durch Einleiten von Kohlendioxyd ein leicht auswaschbares und leicht filtrierbares sowie nach dem Trocknen feines und sehr leichtes Produkt — eine Mischung von Calciumsilicat, Kieselsäure und Calciumcarbonat — erzielen.For some purposes in the rubber industry it is useful to combine a calcium silicate with calcium carbonate mixed use. The calcium monosilicate obtained according to the invention is slurried in water, it can be carried out in a manner known per se by introducing carbon dioxide an easily washable and easily filterable as well as fine and very light after drying Product - a mixture of calcium silicate, silica and calcium carbonate.

AnwendungsbeispielApplication example

5,48 1 Natriummetasilicatlösung 3,65 normal5.48 1 sodium metasilicate solution 3.65 normal

werden mit der äquivalenten Menge Kalkbrei mäßiger Dicke (Absetzhöhe des gelöschten Kalkes nach obiger Vorschrift nach 48 Stunden 450 ecm) vermischt. Die Temperatur der Mischung beträgt 35°. Nach 2 Stunden ist der Gehalt an Kiesel säure im Filtrat kleiner als 0,02 n, d. h. der Um| satz ist praktisch vollständig. i .are mixed with the equivalent amount of lime slurry of moderate thickness (deposit height of the slaked lime after 48 hours 450 ecm). The temperature of the mixture is 35 °. After 2 hours the content of silicic acid in the filtrate is less than 0.02N , i.e. H. the order | sentence is practically complete. i.

Die abgeschleuderte Natronlauge enthält 1,06 g NaOH im 1. Das Silicat wird mit heißem Wasserl gewaschen und entweder getrocknet oder mit j Wasser im Rührwerk auf geschlämmt und mit der I äquivalenten Menge Salzsäure in Kieselsäure übef-| geführt, die nach dem Waschen und Trocknen ein hochdisperses Pulver darstellt.The spun off sodium hydroxide solution contains 1.06 g of NaOH in 1. The silicate is washed with hot water washed and either dried or slurried with j water in a stirrer and with the I equivalent amount of hydrochloric acid in silica led that after washing and drying one represents highly dispersed powder.

Es ist bereits bekannt, Alkalicarbonat durch. Umsetzung von Alkalisilicat mit Calciumcarbonat in der Weise herzustellen, daß Alkalimetasilicat in konzentrierter Lösung bei Siedetemperatur mit Calciumcarbonat behandelt und dann die ReaktiOnsmasse zwecks Gewinnung des AlkalicarbonatejS mit warmem Wasser ausgelaugt wird.It is already known to make alkali carbonate. Implementation of alkali silicate with calcium carbonate in such a way that alkali metasilicate in concentrated solution at boiling point with Treated calcium carbonate and then the reaction mass for the purpose of obtaining the alkali carbonate leached with warm water.

Es ist aber weder bei Siedehitze noch bei gewöhnlicher Temperatur möglich, mittels Calciumcarbonat ein alkali- und calciumcarbonatf reies Calciumsilicat und daraus eine feindisperse Kieselsäure herzustellen.However, it is neither possible at boiling point nor at ordinary temperature, using calcium carbonate an alkali and calcium carbonate-free calcium silicate and from it a finely dispersed silica to manufacture.

Beim Umsetzen von Alkalisilicaten mit Calciumhydrat, das bekanntlich ganz anders reagiert wie Calciumcarbonat, entstehen bei Siedehitze sich schlecht absetzende und abfiltrierbare Niederschläge von Calciumsilicat; ferner schließt das bei Siedehitze gefällte Calciumsilicat ,große Mengen Natriumhydroxyd und Natriumsilicat ein; außerdem sind die bei Siedehitze entstehenden Niederschläge im Gegensatz zu den bei normaler Temperatur gewonnenen Calciumsilicaten grob dispers und nicht feinteilig, sondern krümelig. . .When reacting alkali silicates with calcium hydrate, which, as is well known, reacts very differently than Calcium carbonate, precipitates of calcium silicate which are difficult to settle and which can be filtered off are formed at boiling point; furthermore that includes Heat-boiling precipitated calcium silicate, large amounts of sodium hydroxide and sodium silicate; Besides that In contrast to the calcium silicates obtained at normal temperature, the precipitates formed at boiling point are coarsely dispersed and not finely divided, but crumbly. . .

Als Füllstoffe eignen sich diese bei Siedehitze gefällten Silicate nicht, weil sie vollkommen inaktiv sind. Die aus diesen bei Siedehitze gefällten , Silicaten hergestellten Kieselsäuren eignen sich "*¥ ebenfalls nicht als Füllstoff, was nach den topochemischen Gesetzen verständlich ist. . ιThese silicates precipitated at boiling point are not suitable as fillers because they are completely inactive are. The silicas produced from these silicates precipitated at boiling point are suitable also not as a filler, which is understandable according to the topochemical laws. . ι

Claims

Claim:

Process for the production of suitable as filler 1 * 05. Calcium silicate and one such silica as well as pure caustic alkali ..> lye from alkali silicates, in which alkali silicates with a molar ratio of alkali oxide to silicic acid of 1: .1 are reacted with calcium hydroxide, the resulting alkali lye is separated and, if necessary, from the Calcium silicate by adding acids which form water-soluble calcium salts, the silicic acid is deposited, characterized in that the reaction of alkali silicate with finely divided calcium hydroxide is carried out at an ordinary temperature or a higher temperature which, however, is significantly below the boiling point.

Documents considered: -. German Patent No. 116 575; Vail, Soluble Silicates (1952), Vol. Ι, p. 230.