JPH04342413A - ケイ酸ナトリウムの製法 - Google Patents
ケイ酸ナトリウムの製法Info
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- JPH04342413A JPH04342413A JP4048915A JP4891592A JPH04342413A JP H04342413 A JPH04342413 A JP H04342413A JP 4048915 A JP4048915 A JP 4048915A JP 4891592 A JP4891592 A JP 4891592A JP H04342413 A JPH04342413 A JP H04342413A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D1/00—Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D1/04—Hydroxides
- C01D1/20—Preparation by reacting oxides or hydroxides with alkali metal salts
-
- 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
- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
- C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Color Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、（２．０乃至２．３）
：１のＳｉＯ２ ：Ｎａ２ Ｏなるモル比における砂と
苛性ソーダ液との反応により得られる、固体少なくとも
２０重量％を有する水ガラス溶液から、１５乃至２３重
量％の含水率（７００℃における灼熱減量として測定）
を有する、粉末状の非晶質ケイ酸ナトリウムの生成下の
２００乃至３００℃の熱風による水ガラス溶液の噴霧乾
燥、結晶質ケイ酸ナトリウムの生成下の５００乃至８５
０℃より高い温度を有する燃焼ガスと向流させた、斜め
に配設した回転炉中で導入した粉末状の非晶質、含水ケ
イ酸ナトリウムの処理、回転炉から導出せるケイ酸ナト
リウムの０．１乃至１２ｍｍの粒度への粉砕及び引き続
いての、２乃至４００μｍの粒度への磨砕により、層状
構造、（１．９乃至２．１）：１のＳｉＯ２ 対Ｎａ２
Ｏのモル比及び０．３重量％より低い含水率を有する
結晶質ケイ酸ナトリウムを製造する方法に関する。
：１のＳｉＯ２ ：Ｎａ２ Ｏなるモル比における砂と
苛性ソーダ液との反応により得られる、固体少なくとも
２０重量％を有する水ガラス溶液から、１５乃至２３重
量％の含水率（７００℃における灼熱減量として測定）
を有する、粉末状の非晶質ケイ酸ナトリウムの生成下の
２００乃至３００℃の熱風による水ガラス溶液の噴霧乾
燥、結晶質ケイ酸ナトリウムの生成下の５００乃至８５
０℃より高い温度を有する燃焼ガスと向流させた、斜め
に配設した回転炉中で導入した粉末状の非晶質、含水ケ
イ酸ナトリウムの処理、回転炉から導出せるケイ酸ナト
リウムの０．１乃至１２ｍｍの粒度への粉砕及び引き続
いての、２乃至４００μｍの粒度への磨砕により、層状
構造、（１．９乃至２．１）：１のＳｉＯ２ 対Ｎａ２
Ｏのモル比及び０．３重量％より低い含水率を有する
結晶質ケイ酸ナトリウムを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】公開されていないドイツ特許出願Ｐ第４
０３１８４８．６号から、水ガラス溶液から層状構造を
有する結晶質ケイ酸ナトリウムを製造する方法が公知で
ある。この場合（２．０乃至２．３）：１のＳｉＯ２
：Ｎａ２ Ｏなるモル比におけるケイ砂と苛性ソーダ液
との反応により得られる、水ガラス溶液を、１５乃至２
３重量％の含水率（７００℃における灼熱減量として測
定）を有する、粉末状の非晶質ケイ酸ナトリウムの生成
下の２００乃至３００℃の熱風による噴霧乾燥域中で処
理する。この非晶質ケイ酸ナトリウムを、斜めに配設し
た回転炉中に導入しそしてこれをその中で結晶質ケイ酸
ナトリウムの生成下５００乃至８５０℃より高い温度に
おいて燃焼ガスで処理する。回転炉から導出せるケイ酸
ナトリウムを０．１乃至１２ｍｍの粒度に粉砕しそして
これを最後に２乃至４００μｍの粒度に磨砕する。
０３１８４８．６号から、水ガラス溶液から層状構造を
有する結晶質ケイ酸ナトリウムを製造する方法が公知で
ある。この場合（２．０乃至２．３）：１のＳｉＯ２
：Ｎａ２ Ｏなるモル比におけるケイ砂と苛性ソーダ液
との反応により得られる、水ガラス溶液を、１５乃至２
３重量％の含水率（７００℃における灼熱減量として測
定）を有する、粉末状の非晶質ケイ酸ナトリウムの生成
下の２００乃至３００℃の熱風による噴霧乾燥域中で処
理する。この非晶質ケイ酸ナトリウムを、斜めに配設し
た回転炉中に導入しそしてこれをその中で結晶質ケイ酸
ナトリウムの生成下５００乃至８５０℃より高い温度に
おいて燃焼ガスで処理する。回転炉から導出せるケイ酸
ナトリウムを０．１乃至１２ｍｍの粒度に粉砕しそして
これを最後に２乃至４００μｍの粒度に磨砕する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この方法の場合、噴霧
乾燥した非晶質ケイ酸ナトリウムは、その中空構造のた
めに回転炉中に導入する際極めて軽い粉末を形成し、こ
れによって癈ガスフィルターの高負荷のほかに回転炉が
満たされすぎそしてこれにより妨げられた、回転炉にお
ける材料搬送のためにその容量が低下される欠点を有す
る。
乾燥した非晶質ケイ酸ナトリウムは、その中空構造のた
めに回転炉中に導入する際極めて軽い粉末を形成し、こ
れによって癈ガスフィルターの高負荷のほかに回転炉が
満たされすぎそしてこれにより妨げられた、回転炉にお
ける材料搬送のためにその容量が低下される欠点を有す
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の欠点は、本発明に
より、噴霧乾燥した、粉末状の非晶質ケイ酸ナトリウム
を回転炉へのその導入前磨砕することにより克服される
。本発明による方法は、又なお、１乃至５０μｍの粒度
に磨砕することによって構成されていることができる。 この場合磨砕は、必要な粒の微細性を供給することがで
きる全てのタイプのミルを用いて行うことができる。
より、噴霧乾燥した、粉末状の非晶質ケイ酸ナトリウム
を回転炉へのその導入前磨砕することにより克服される
。本発明による方法は、又なお、１乃至５０μｍの粒度
に磨砕することによって構成されていることができる。 この場合磨砕は、必要な粒の微細性を供給することがで
きる全てのタイプのミルを用いて行うことができる。
【０００５】本発明による方法の場合、回転炉から導出
せる癈ガスはわずかな粉塵含有率しか有しない。本発明
による方法の場合、回転炉において一層高い充填度が可
能であり、これにより回転炉の容量が高められる。本発
明による方法の場合、回転炉の内壁に材料が全く付着せ
ず、このことは回転炉から導出せるケイ酸ナトリウムの
品質の改善をもたらす。
せる癈ガスはわずかな粉塵含有率しか有しない。本発明
による方法の場合、回転炉において一層高い充填度が可
能であり、これにより回転炉の容量が高められる。本発
明による方法の場合、回転炉の内壁に材料が全く付着せ
ず、このことは回転炉から導出せるケイ酸ナトリウムの
品質の改善をもたらす。
【０００６】
【実施例】次の例中で記載した、得られる層状構造を有
するケイ酸ナトリウムの石灰結合能は、次の方法により
測定された：蒸留水１ｌにＣａＣｌ２ −溶液（ＣａＯ
３００ｍｇに相当する）を加え、これにより３０°ｄを
有する水が得られた。
するケイ酸ナトリウムの石灰結合能は、次の方法により
測定された：蒸留水１ｌにＣａＣｌ２ −溶液（ＣａＯ
３００ｍｇに相当する）を加え、これにより３０°ｄを
有する水が得られた。
【０００７】２０℃に調節したこの水１ｌに、例におい
て得られた結晶質ケイ酸ナトリウム１ｇ並びに１モルの
グリココール− 溶液（グリココール７５．１ｇ及びＮ
ａＣｌ──これは水により１ｌに溶解された──５８．
４ｇから得られた）０乃至６ｍｌを加え、その後１０．
４のｐＨ− 値に調整した。懸濁液を３０分間２０℃に
おいて攪拌し、その間ｐＨ− 値は安定したままであっ
た。最後に濾別しそして濾液中で溶液中に残留するカル
シウムをコンプレクソン法により測定した。元の含有率
による減算により石灰結合能が求められた。
て得られた結晶質ケイ酸ナトリウム１ｇ並びに１モルの
グリココール− 溶液（グリココール７５．１ｇ及びＮ
ａＣｌ──これは水により１ｌに溶解された──５８．
４ｇから得られた）０乃至６ｍｌを加え、その後１０．
４のｐＨ− 値に調整した。懸濁液を３０分間２０℃に
おいて攪拌し、その間ｐＨ− 値は安定したままであっ
た。最後に濾別しそして濾液中で溶液中に残留するカル
シウムをコンプレクソン法により測定した。元の含有率
による減算により石灰結合能が求められた。
【０００８】例 １（比較例）
ニッケルを被覆した、攪拌装置を有する円筒状オートク
レーブ中で砂（ＳｉＯ ２９０重量％；粒度；９０％＜
０．５ｍｍ）及び５０重量％苛性ソーダ液を２．１５：
１のＳｉＯ２ 対Ｎａ２ Ｏなるモル比において充填し
た。 混合物を動かしたオートクレーブにおいて水蒸気（１６
バール）の圧入により２００℃に加熱しそして６０分間
この温度において保った。次にオートクレーブの内容物
を蒸発容器を介してタンク中にフラッシュしそして濾過
助剤としての０．３重量％パーライトの添加後９０℃に
おいて不溶性物を分離させるために円盤状圧濾を介して
濾過した。濾液として、２．０４：１のＳｉＯ２ 対Ｎ
ａ２ Ｏなるモル比を有する清澄な水ガラス溶液が得ら
れた。水で稀釈して５０％の固体含有率と調整した。
レーブ中で砂（ＳｉＯ ２９０重量％；粒度；９０％＜
０．５ｍｍ）及び５０重量％苛性ソーダ液を２．１５：
１のＳｉＯ２ 対Ｎａ２ Ｏなるモル比において充填し
た。 混合物を動かしたオートクレーブにおいて水蒸気（１６
バール）の圧入により２００℃に加熱しそして６０分間
この温度において保った。次にオートクレーブの内容物
を蒸発容器を介してタンク中にフラッシュしそして濾過
助剤としての０．３重量％パーライトの添加後９０℃に
おいて不溶性物を分離させるために円盤状圧濾を介して
濾過した。濾液として、２．０４：１のＳｉＯ２ 対Ｎ
ａ２ Ｏなるモル比を有する清澄な水ガラス溶液が得ら
れた。水で稀釈して５０％の固体含有率と調整した。
【０００９】円盤状噴霧器を備えた熱風噴霧塔──これ
はガスを入れた燃焼室を介して加熱されそして生成物を
分離させるための、圧搾空気により浄化される円盤状濾
過器と結合されている──中に水ガラス溶液を噴霧し、
その際燃焼室は、塔頭部において生ずる熱いガスが２６
０℃の温度を有する様に調整された。噴霧されるべき水
ガラス溶液の量は、噴霧塔から導出せるケイ酸塩−ガス
−混合物が１０５℃である様に調整された。噴霧塔の容
積及び噴霧塔へのガス送入量から滞留時間が１６時間と
算出された。円盤状濾過器において分離せる非晶質二ケ
イ酸ナトリウムは、４８０ｇ／ｌのかさ密度、０．０１
重量％の鉄含有率、２．０４：１のＳｉＯ２ ：Ｎａ２
Ｏ−比及び７００℃における１９．４％の灼熱減量を
有し、その平均粒径は５２μｍであった。
はガスを入れた燃焼室を介して加熱されそして生成物を
分離させるための、圧搾空気により浄化される円盤状濾
過器と結合されている──中に水ガラス溶液を噴霧し、
その際燃焼室は、塔頭部において生ずる熱いガスが２６
０℃の温度を有する様に調整された。噴霧されるべき水
ガラス溶液の量は、噴霧塔から導出せるケイ酸塩−ガス
−混合物が１０５℃である様に調整された。噴霧塔の容
積及び噴霧塔へのガス送入量から滞留時間が１６時間と
算出された。円盤状濾過器において分離せる非晶質二ケ
イ酸ナトリウムは、４８０ｇ／ｌのかさ密度、０．０１
重量％の鉄含有率、２．０４：１のＳｉＯ２ ：Ｎａ２
Ｏ−比及び７００℃における１９．４％の灼熱減量を
有し、その平均粒径は５２μｍであった。
【００１０】直接、燃料を入れた回転濾（長さ：５ｍ；
直径７８ｃｍ；勾配：１．２°）中に火炎に向き合って
いるその末端において非晶質二ケイ酸ナトリウムを装入
し、他方結晶質晶質生成物を火炎側において導出させた
。この回転炉は、多層状鉱物綿及びブリキ製ジャケット
により、外皮における７３０℃の回転炉の内部中での温
度において最高５４℃の温度が生ずる様に隔離されてい
た。この回転炉において毎時６０Ｋｇの非晶質二ケイ酸
ナトリウムを導入した。回転炉から導出せる結晶質二ケ
イ酸ナトリウム（層状構造を有するＮａ２ Ｓｉ２ Ｏ
５ ）──これは０．１重量％の含水率（７００℃にお
ける灼熱減量として測定）を有する──を、機械的破砕
機を用いて６ｍｍより低い粒度に粉砕しそして中間冷却
後円盤状ミル（直径：３０ｃｍ）上で４００ｍｉｎ−１
において１１０μｍの平均粒径に磨砕し、その際磨砕し
た、生成物の鉄含有率は、非晶質二ケイ酸ナトリウムと
同一のままであった。
直径７８ｃｍ；勾配：１．２°）中に火炎に向き合って
いるその末端において非晶質二ケイ酸ナトリウムを装入
し、他方結晶質晶質生成物を火炎側において導出させた
。この回転炉は、多層状鉱物綿及びブリキ製ジャケット
により、外皮における７３０℃の回転炉の内部中での温
度において最高５４℃の温度が生ずる様に隔離されてい
た。この回転炉において毎時６０Ｋｇの非晶質二ケイ酸
ナトリウムを導入した。回転炉から導出せる結晶質二ケ
イ酸ナトリウム（層状構造を有するＮａ２ Ｓｉ２ Ｏ
５ ）──これは０．１重量％の含水率（７００℃にお
ける灼熱減量として測定）を有する──を、機械的破砕
機を用いて６ｍｍより低い粒度に粉砕しそして中間冷却
後円盤状ミル（直径：３０ｃｍ）上で４００ｍｉｎ−１
において１１０μｍの平均粒径に磨砕し、その際磨砕し
た、生成物の鉄含有率は、非晶質二ケイ酸ナトリウムと
同一のままであった。
【００１１】回転炉の癈ガスを、非晶質ケイ酸ナトリウ
ムの導入範囲において吸引しそして布濾過器を用いて精
製した。濾過器から、毎時５Ｋｇのケイ酸ナトリウム─
─これは中空（かさ密度：３０ｇ／ｌ；直径３ｍｍまで
）からなる──を導出しそして回転炉の送入口にもどし
た。結晶質二ケイ酸ナトリウムの石灰結合能は、ｐＨ１
０．４及び２０℃においてＣａ８２ｍｇ／ｇであった。
ムの導入範囲において吸引しそして布濾過器を用いて精
製した。濾過器から、毎時５Ｋｇのケイ酸ナトリウム─
─これは中空（かさ密度：３０ｇ／ｌ；直径３ｍｍまで
）からなる──を導出しそして回転炉の送入口にもどし
た。結晶質二ケイ酸ナトリウムの石灰結合能は、ｐＨ１
０．４及び２０℃においてＣａ８２ｍｇ／ｇであった。
【００１２】例 ２（本発明による）例１により熱風
噴霧塔において製造した、４８０ｇ／ｌのかさ密度を有
する非晶質ケイ酸ナトリウムを、急速回転式衝撃微粉砕
機を用いて磨砕し、その際平均粒径ｄ５０＝２２μｍ及
び６５０ｇ／ｌのかさ密度を有する生成物が得られた。 熱風噴霧塔において得られた非晶質二ケイ酸ナトリウム
を衝撃微粉砕機におけるその磨砕前及び磨砕後顕微鏡下
で相互に比較すれば、元の中空体が球の破片に粉砕され
ていることが明らかに認めることができる。
噴霧塔において製造した、４８０ｇ／ｌのかさ密度を有
する非晶質ケイ酸ナトリウムを、急速回転式衝撃微粉砕
機を用いて磨砕し、その際平均粒径ｄ５０＝２２μｍ及
び６５０ｇ／ｌのかさ密度を有する生成物が得られた。 熱風噴霧塔において得られた非晶質二ケイ酸ナトリウム
を衝撃微粉砕機におけるその磨砕前及び磨砕後顕微鏡下
で相互に比較すれば、元の中空体が球の破片に粉砕され
ていることが明らかに認めることができる。
【００１３】例１において使用しそしてそこで記載の条
件下操作される回転炉中に毎時１２０Ｋｇの磨砕した非
晶質二ケイ酸ナトリウムを導入し、その際回転炉の内壁
において粘着が全く生じなかった。布濾過器──これを
用いて、非晶質二ケイ酸ナトリウムの導入範囲において
吸引した空気が除塵された──において、毎時２Ｋｇの
、２５０ｇ／ｌのかさ密度を有する二ケイ酸ナトリウム
が得られ、これは回転炉の送入口にもどされた。
件下操作される回転炉中に毎時１２０Ｋｇの磨砕した非
晶質二ケイ酸ナトリウムを導入し、その際回転炉の内壁
において粘着が全く生じなかった。布濾過器──これを
用いて、非晶質二ケイ酸ナトリウムの導入範囲において
吸引した空気が除塵された──において、毎時２Ｋｇの
、２５０ｇ／ｌのかさ密度を有する二ケイ酸ナトリウム
が得られ、これは回転炉の送入口にもどされた。
【００１４】回転炉から導出しそして粉砕した結晶質二
ケイ酸ナトリウムの石灰結合能は、ｐＨ１０．４及び２
０℃においてＣａ８５ｍｇ／ｇであった。
ケイ酸ナトリウムの石灰結合能は、ｐＨ１０．４及び２
０℃においてＣａ８５ｍｇ／ｇであった。
【００１５】
【発明の効果】以上説明した様に、水ガラス溶液から層
状構造を有する結晶質ケイ酸ナトリウムを製造する公知
方法の場合、噴霧乾燥した非晶質ケイ酸ナトリウムは、
その中空構造のために回転炉中に導入する際極めて軽い
粉末を形成し、これによって癈ガスフィルターの高負荷
のほかに回転炉が満たされすぎそしてこれにより妨げら
れた、回転炉における材料搬送のためにその容量が低下
される欠点を有する。これに対し、本発明による方法の
場合、回転炉から導出せる癈ガスはわずかな粉塵含有率
しか有せず、回転炉において一層高い充填度が可能であ
り、これにより回転炉の容量が高められ、回転炉の内壁
に材料が全く付着せず、このことは回転炉から導出せる
ケイ酸ナトリウムの品質の改善をもたらすという利点が
ある。
状構造を有する結晶質ケイ酸ナトリウムを製造する公知
方法の場合、噴霧乾燥した非晶質ケイ酸ナトリウムは、
その中空構造のために回転炉中に導入する際極めて軽い
粉末を形成し、これによって癈ガスフィルターの高負荷
のほかに回転炉が満たされすぎそしてこれにより妨げら
れた、回転炉における材料搬送のためにその容量が低下
される欠点を有する。これに対し、本発明による方法の
場合、回転炉から導出せる癈ガスはわずかな粉塵含有率
しか有せず、回転炉において一層高い充填度が可能であ
り、これにより回転炉の容量が高められ、回転炉の内壁
に材料が全く付着せず、このことは回転炉から導出せる
ケイ酸ナトリウムの品質の改善をもたらすという利点が
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】 （２．０乃至２．３）：１のＳｉＯ２
：Ｎａ２ Ｏなるモル比における砂と苛性ソーダ液と
の反応により得られる、固体少なくとも２０重量％を有
する水ガラス溶液から、１５乃至２３重量％の含水率（
７００℃における灼熱減量として測定）を有する、粉末
状の非晶質ケイ酸ナトリウムの生成下の２００乃至３０
０℃の熱風による水ガラス溶液の噴霧乾燥、結晶質ケイ
酸ナトリウムの生成下の５００乃至８５０℃より高い温
度を有する燃焼ガスと向流させた、斜めに配設した回転
炉中で導入した粉末状の非晶質、含水ケイ酸ナトリウム
の処理、回転炉から導出せるケイ酸ナトリウムの０．１
乃至１２ｍｍの粒度への粉砕及び引き続いての、２乃至
４００μｍの粒度への磨砕により、層状構造、（１．９
乃至２．１）：１のＳｉＯ２ 対Ｎａ２ Ｏのモル比及
び０．３重量％より低い含水率を有する結晶質ケイ酸ナ
トリウムを製造する方法において、噴霧乾燥した、粉末
状の非晶質ケイ酸ナトリウムを回転炉へのその導入前磨
砕することを特徴とする方法。
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