JP2015504842A - 特有のモルフォロジ、粒度、および気孔率を有する沈澱シリカの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)2.5〜5.3のpHを示す、水性沈澱シリカ懸濁液が製造される工程、
(ii)前記水性沈澱シリカ懸濁液が、反応媒体のpHが2.5〜5.3に維持されるように、酸およびシリケートと接触させられる(混合される)工程
によって実施され、
この方法において:
− 濃酸が工程(i)で使用され、
および/または
− 工程(ii)で添加される酸が濃酸であり、
前記濃酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸によって形成される群から好ましくは選択される方法である。
(1)シリケートと電解質とを含む初期容器ヒールが形成され、前記初期容器ヒールでのシリケートの濃度(SiO2として表される)が100g/l未満、特に80g/l未満であり、好ましくは、前記初期容器ヒールでの電解質の濃度が19g/l未満、特に18g/l未満、とりわけ17g/l未満、たとえば15g/l未満であり(一方、一般に6g/l超であり)、
(2)酸が、少なくとも約7、好ましくは7.5〜8.5の反応媒体のpHの値が得られるまで前記容器ヒールに添加され、
(3)酸およびシリケートが反応媒体に同時に添加され、
(4)シリケートの添加が、2.5〜5.3、好ましくは2.8〜5.2の反応媒体のpHの値が得られるまで、反応媒体への酸の添加を続行している間に停止されて製造される。
− (沈澱シリカ反応スラリーであることができる)水性沈澱シリカ懸濁液であって、2.5〜5.3、好ましくは2.8〜5.2、たとえば3.5〜5.1(実際に3.5〜5.0さえ)のpHを示す前記懸濁液が、
− 酸およびシリケートと、
反応媒体のpHが2.5〜5.3、好ましくは2.8〜5.2、たとえば3.5〜5.1(実際に3.5〜5.0さえ)に維持されるように(特に維持されるような流量で)接触させられる(工程(ii))。
(i):
(1)シリケートと電解質とを含む初期容器ヒールが形成され、前記初期容器ヒールでのシリケートの濃度(SiO2として表される)が100g/l未満、特に80g/l未満であり、好ましくは、前記初期容器ヒールでの電解質の濃度が19g/l未満、特に18g/l未満、とりわけ17g/l未満、たとえば15g/l未満である(一方、一般に6g/l超である)工程、
(2)酸が、少なくとも約7の、好ましくは7.5〜8.5の、たとえば約8に等しい反応媒体のpHの値が得られるまで前記容器ヒールに添加される工程、
(3)酸およびシリケートが、特に、反応媒体のpHが少なくとも約7、好ましくは7.5〜8.5、たとえば約8に特に維持されるように(特に維持されるような流量で)反応媒体に同時に添加される工程、
(4)シリケートの添加が、2.5〜5.3、好ましくは2.8〜5.2、たとえば3.5〜5.1(実際に3.5〜5.0さえ)の反応媒体のpHの値が得られるまで、反応媒体への酸の添加を続行している間に停止される工程、
(ii)工程(4)の終わりに得られた水性懸濁液(反応媒体)が、反応媒体のpHが2.5〜5.3、好ましくは2.8〜5.2、たとえば3.5〜5.1(実際に3.5〜5.0さえ)に維持されるように酸およびシリケートと接触させられる(混合される)工程
によって実施され、
この方法において、少なくとも工程(3)で、使用される酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸によって形成される群から好ましくは選択される濃酸である。
以下のものを、プロペラによって攪拌するためのシステムをおよびジャケットによる加熱を備えた25リットルのステンレス鋼反応器へ導入する:
− 7.91リットルの都市用水、
− 3.55±0.12に等しいSiO2/Na2O重量比を示し、235g/lに等しい濃度を有する、4285グラムの水性ケイ酸ナトリウム、
− 134グラムの硫酸ナトリウム Na2SO4(電解質)。
− CTAB比表面積:158m2/g
− 凝集体のメジアン径d50:98nm
− V(d5−d50)/V(d5−d100):0.83
− モード(Hgポロシメトリー):33nm
以下のものを、プロペラによって攪拌するためのシステムをおよびジャケットによる加熱を備えた25リットルのステンレス鋼反応器へ導入する:
− 7.91リットルの都市用水、
− 3.55±0.12に等しいSiO2/Na2O重量比および1.230±0.006に等しい密度d20を示し、235g/lの濃度を有する、4286グラムの水性ケイ酸ナトリウム、
− 134グラムの硫酸ナトリウム Na2SO4(電解質)。
− 28%の反応の生産性の増加(反応媒体の、SiO2として表される、最終濃度に関しておよび反応の継続時間を考慮に入れて)、
− 25%の反応での水消費の節減、
− 28%の反応でのエネルギー消費の節減。
− CTAB比表面積:173m2/g
− 凝集体のメジアン径d50:101nm
− V(d5−d50) /V(d5−d100):0.84
− モード(Hgポロシメトリー):28nm
以下のものを、プロペラによって攪拌するためのシステムをおよびジャケットによる加熱を備えた25リットルのステンレス鋼反応器へ導入する:
− 9.93リットルの都市用水、
− 3.55±0.12に等しいSiO2/Na2O重量比を示し、235g/lに等しい濃度を有する、4286グラムの水性ケイ酸ナトリウム、
− 134グラムの硫酸ナトリウム Na2SO4(電解質)。
− 28%の反応の生産性の増加(反応媒体の、SiO2として表される。最終濃度に関しておよび反応の継続時間を考慮に入れて)、
− 25%の反応での水消費の節減、
− 26%の反応でのエネルギー消費の節減。
− CTAB比表面積:147m2/g
− 凝集体のメジアン径d50:100nm
− V(d5−d50)/V(d5−d100):0.84
− モード(Hgポロシメトリー):31nm
Claims (15)
- シリケートと少なくとも1つの酸との反応を含み、それによってシリカ懸濁液が得られた後に、この懸濁液の分離および乾燥を含むタイプの、沈澱シリカの製造方法であって、前記シリケートと酸性化剤との前記反応が、以下:
(i)2.5〜5.3、好ましくは2.8〜5.2のpHを示す、水性沈澱シリカ懸濁液が製造される工程、
(ii)前記水性沈澱シリカ懸濁液が、反応媒体のpHが2.5〜5.3、好ましくは2.8〜5.2に維持されるように、酸およびシリカと接触させられる工程
によって実施され、
前記方法において:
濃酸が工程(i)で使用され
および/または
工程(ii)で添加される前記酸が濃酸であり、
前記濃酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択される方法。 - 前記水性沈澱シリカ懸濁液が酸およびシリケートと接触させられた後に、アルカリ剤、好ましくはシリケートが、前記反応媒体のpHを4.7〜6.3、好ましくは5.0〜5.8の値まで上げるように、反応媒体に添加されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 工程(ii)で使用される前記酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択される濃酸であることを特徴とする、請求項1または2のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水性懸濁液の製造の工程(i)が、以下:
(1)シリケートと電解質とを含む初期容器ヒールが形成され、前記初期容器ヒールでのシリケートの濃度(SiO2として表される)が100g/l未満であり、好ましくは、前記初期容器ヒールでの電解質の濃度が19g/l未満であり、
(2)酸が、少なくとも約7、好ましくは7.5〜8.5の前記反応媒体のpHの値が得られるまで前記容器ヒールに添加され、
(3)酸およびシリケートが前記反応媒体に同時に添加され、
(4)前記シリケートの添加が、2.5〜5.3、好ましくは2.8〜5.2の前記反応媒体のpHの値が得られるまで、反応媒体への前記酸の添加を続行している間に停止される
ことによって実施されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。 - 濃酸が工程(i)で使用され、前記濃酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択される濃酸であることを特徴とする、請求項1または2のいずれか一項に記載の方法。
- 濃酸が工程(i)で使用され、かつ工程(ii)で使用される前記酸が濃酸であり、前記濃酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択されることを特徴とする、請求項1または2のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水性懸濁液の製造の工程(i)が、以下:
(1)シリケートと電解質とを含む初期容器ヒールが形成され、前記初期容器ヒールでのシリケートの濃度(SiO2で表される)が100g/L未満であり、好ましくは、前記初期容器ヒールでの電解質の濃度が19g/L未満であり、
(2)酸が、少なくとも約7、好ましくは7.5〜8.5の前記反応媒体のpHの値が得られるまで前記容器ヒールに添加され、
(3)酸およびシリケートが前記反応媒体に同時に添加され、
(4)前記シリケートの添加が、2.5〜5.3、好ましくは2.8〜5.2の前記反応媒体のpHの値が得られるまで、反応媒体への前記酸の添加を続行している間に停止される
ことによって実施され、
前記方法において、少なくとも工程(iii)で、使用される前記酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択される濃酸であることを特徴とする、請求項5または6のいずれか一項に記載の方法。 - 工程(3)および(4)で使用される前記酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択される濃酸であることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 工程(2)の一部で、使用される前記酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択される濃酸であることを特徴とする、請求項7または8のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(2)で、ゲル点に達した後に使用される前記酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択される濃酸であることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 工程(2)で、前記工程の開始から出発して、x分後に使用される前記酸が、xが10〜25である状態で、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択される濃酸であることを特徴とする、請求項9または10のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(2)で使用される前記酸が、少なくとも80重量%の、特に少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸、少なくとも90重量%の濃度を示す酢酸またはギ酸、少なくとも60重量%の濃度を示す硝酸、少なくとも75重量%の濃度を示すリン酸および少なくとも30重量%の濃度を示す塩酸からなる群から好ましくは選択される濃酸であることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 前記濃酸が、少なくとも80重量%の、好ましくは少なくとも90重量%の濃度を示す硫酸であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記濃酸が、90重量%〜98重量%の濃度を示す硫酸であることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記乾燥が噴霧化によって実施されることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
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---|---|---|---|
PCT/EP2013/051233 WO2013110654A1 (fr) | 2012-01-25 | 2013-01-23 | Procédé de préparation de silices précipitées à morphologie, granulométrie porosité particulières |
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JP2014553699A Pending JP2015504842A (ja) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | 特有のモルフォロジ、粒度、および気孔率を有する沈澱シリカの製造方法 |
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JP2020518544A (ja) * | 2017-05-05 | 2020-06-25 | ローディア オペレーションズ | 沈降シリカ及びその製造プロセス |
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- 2013-01-23 JP JP2014553699A patent/JP2015504842A/ja active Pending
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