JPS58208126A - 純粋な二酸化ケイ素の製造方法 - Google Patents

純粋な二酸化ケイ素の製造方法

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JPS58208126A
JPS58208126A JP58081599A JP8159983A JPS58208126A JP S58208126 A JPS58208126 A JP S58208126A JP 58081599 A JP58081599 A JP 58081599A JP 8159983 A JP8159983 A JP 8159983A JP S58208126 A JPS58208126 A JP S58208126A
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silicon dioxide
ammonium hydroxide
ppm
precipitate
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JP58081599A
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ル−ド・スピヨケル
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Unie Van Kunstmestfabrieken BV
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Unie Van Kunstmestfabrieken BV
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • C01B33/186Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof from or via fluosilicic acid or salts thereof by a wet process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/16Halides of ammonium
    • C01C1/162Ammonium fluoride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
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    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 水酸化アンモニウム溶液を用bて2工程でヘキサフルオ
ロケイ酸溶液を転化して、析出した二酸化ケイ素を分離
回収することによって純粋な二酸化ケイ素の製造方法に
関する。
このような方法は米国特許第3.2 7 1, 1 0
 7号明細書によって公知である。ここに記載されてい
る方法では、第1工程でpHが6〜8になるまで激しく
かく拌し々がら水酸化アンモニウムとへキサフルオロケ
イ酸溶液を反応させ、この後弔2工程でpHがa3〜2
0になるまで生成したスラリーを水酸化アンモニウムと
反応させ、得られたスラリーから析出した二酸化ケイ素
を分離回収する。
この公知方法の欠点は得られる二酸化ケイ素が酷く不純
物で汚染されて力ることである。例えば、特゛に金属含
有穎がかなり窩い。従って工業的にみれば数少なη用途
例えばペイントやゴム製品の添加剤としてか適用できな
い。
不発IM Iは汚染fif−の窩いヘキサフルオロケイ
酸溶液からでも純粋な二酸化ケイ素を得ることのできる
方法を提供するものである。
本発明によれば、この目的は第1工程にお−てフッ化ア
ンモニウムの二酸化ケイ素への転化に必要な化学量論量
の40〜75重量%に相当すル量の水酸化アンモニウム
溶液でヘキサフルオロケイ酸溶液を処理し、この処理で
形成した析出物を分離回収し、第2工程vtcs−いて
残りの溶液を水酸化アンモニウムで処理し、そしてこの
処理で傳らf′した純粋な二酸化ケイ素析出物を分離回
収ff1.ば達成できる。
発明の好適な実施態様 好ましくは、10〜30重量壬特[15〜20重量%の
へキサフルオロケイ酸溶液から出発する。
遣方法の蒸発部のケイ素含有排カス及びフッ素含有排ガ
スをスラッピングして得られた溶液を希釈するか濃縮す
れば得ることができる。一般に、この種の溶液1ri除
去がかなり難い多くの不純物bPSK金属化合φを含ん
でいる、所望ならば、この溶液は前精製工程例えば蒸留
処理、吸収剤処理及び/又は所定の薬剤による析出処理
に回すことができる。
水酸化アンモニウム溶液としては20〜3o重す壬の溶
aを使用するのが好でしbo一般に、上記転化に必要な
化学を論量とは(・ミ1勇tの水酸化アンモニウム合計
量を使用する。この合計量の50〜6oMtヂを柘1工
程で処理するのが好適である。
転化時の温厩は変えることができる。低温を適用すると
転化がかな、り遅くなり、一方高温で1d粗い形の二酸
化ケイ素が析出するが、比表面積かかなり小きいので、
洗浄し難いことが判った。
分離しゃすぐ〃・っ洗浄しゃすい二酸化ケイ素析出物を
得るためには、反応体を適正かつ均一に混合することが
重要である。これは両工程に2いてよくかく拌芒れてい
る反応器に連続的かつ1町時に反応体を計量しながら供
給して行うのが好lしい。
所定量の析出物と共にフッ化アンモニウムドジ−アンモ
ニウムへキサフルオロシリヶートの溶液から実質的にな
る、第1工穆て形蕨した反也混合物力・ら該析出物を例
えはろ過、デヵンテーンヨンや遠心分離によって分離回
収する。この析出物11≠質的に二酸化ケイ素と金属化
合吟を含み所望力らば洗浄した後、ゴムの添加剤や顔料
の添胛斉′などとして使用できる。
析出物の回収後に残った液体(−次に第2工程に直接回
すことができるカニ、最初にイオン交換体で処理して、
第2工程で純粋な二酸化ケイ素が得られるようにするの
が好適である。さらに、第2工程処理の結果、比表面積
が実質的に大きい二酸化ケイ素が得られる。この処理に
は弱酸性のキレート化カチオン交換体を使用するのが好
適である。
フッ化アンモニウム溶液と固体二酸化ケイ素の混合物か
ら実質的になる、第2工程で形成した反応混合物から、
例えばろ過、テカンテーションか遠心分離によって該二
酸化ケイ素を分離回収する。得られた生放物は金属不純
貧の含有率が槙めて低いので、例えば石英の代替物、触
媒担体物質の出発物質などとしてそのまま使用できる。
また、ケイ酸ナトリウムから製造した工業中シリカと比
較して、実質的にナトリウムを含有しないため、耐焼結
性であることが大きな長所である。しかし、やはり析出
物を洗浄する力が有利であり、こうすると重金属含有率
を実質的に低下させることができる。洗浄液トシ。
て1廿、中性、弱塩基性及び弱酸性の液体が使用できる
。所望ならば水洗してから例えば塩酸々どの希薄々鉱酸
で洗浄するのが好適である。
本発明方法で得られた二酸化ケイ素析出物を分離回収し
た後に残った液体は実質的にフッ化アンモニウム溶液か
らなるものである。この溶液は例えば濃縮によって工業
用フッ化アンモニウムに処理できるし、また例えばアル
カリ金属フッ化物、フッ化アルミニウムかフッ化水素に
転化できるものであ。る。
以下本発明を実施例によってさらに詳しく説明する。
度18重量%(DH2SIF6溶液910r/h’及び
濃度25重量%のNH4O’H溶液2 q o y /
h を同Rにかつ連続的に供給した、このH2SiF6
溶液fd1)ン酉ぐ塩処理プラントの蒸発部ルらの35
8重量%H2SiF6の粗製溶液を謄4塩水で希釈して
得たものであった。希釈性′e、はフッ素含有率及びP
2O5含有率がそitぞ:h14.4重量係及び0.2
3重量%で、330ppmの塩素のほかに、かな峠の量
の金属例えi4 Na 50 ppm、 Ca 223
 ppm、 Feb4ppm及びAs 16ppm を
含んでい九〇。
第1反応器において反応体の滞留時間は約15分で、維
持した温度は約30〜40℃であった。
反応混合物をガラスフィルターで連続的にろ過した後、
得られだろ液をかく拌機及び冷却器の付いた第”2反応
器に送った。この反応器にはまた同時に25重量%のN
H40Tτ溶液も供給した。
ろ液及びN H40h溶液はこの第2反応器にそれぞれ
1B20r/h及び290?/、hの流量で送った。
第2反応器において反応体の滞留時間は約8分て、維持
した温度は約30〜40℃であった。
生成した反応混合物をカラスフィルターで連続にろif
L、そして澄明々ろ液の形で得られたNH4F溶液(p
H&85)を取除−た。脱塩水を用いてフィルターで6
回ろ過ケークを洗浄し、150℃で乾燥してから、分析
した。分析結果は表1に甘とめである。
実施例■ 実施例Iの手順を繰返した。ただし、第1反応器からの
反応混合物のろ過後に得られたろ液は、BioRad社
製のChelex −100である弱酸性のキレート化
カチオン交換樹脂からなる3つのカラム(長さ1011
ffl、直径12咽)に通した。
該樹脂を約1時間10重量%H2S1F、溶液で前処理
してからろ遼し、洗浄し、次K(NH4)2 SiFg
含有塩溶液で処理し、再洗浄した。
最終的に得られた洗浄ろ週ケークを分析した。
分析結果は表1にまとめである通りである。
実施例Iと同様にして、25重量% NH4OH溶液を
用すて18重紫チH2sip6溶液を瞼化した。ただし
、中間で混合物のろ過を行わなかった。最終的VC4ら
7″1.たろ過ケークを洗浄し、分析した。分析結果f
d表1にまとめた通、りである。
表I すトリウム 170   ppm  225   pp
:n  ’、50   ppm鉄     250  
 ppm  177   pp+n   36  、p
prn鋼     0.7  ppm−0,6ppm 
  0.5 ppmニッケル    1.3 、ppm
    0.8  ppm    0.6  ppmク
ロム    20  ppm   3   ppm  
 4   ppmコバルト    0.O5ppm  
  0.O5ppm   (0,O5ppmマンガン 
  16   ppm    5.6  ppm   
 [1,3ppm上記の表から明らか力ように、公知方
法に比べて本発明の方法の方が金属不純物の含有率がは
るかに低”’ o % 4て、F e+ Cr9Mn及
びvの含有率が著しく低下してtハる。捷だ、イオン交
換処理の結果、特にFe、Mn及びVの含有率が著しく
低下している。
さらに、本発明方法の場合、イオン交換処世した方が、
比表面積がはるかに大きい生成物が俸ら几る。
実施例用 実施例I及び■で得たろ過ケークの一部を異なる洗浄液
で6度洗浄し、次に150℃で洗浄し、この後生成物の
フッ素含有率及び比表面積を求めた。結果は表■に示す
通りである。
表■ 実施例1 なし       176.000   一
実施例I 水         6673実施例11チ
ー(NH4)2 CO3−溶液 52     167
実施例■1%−NT(3−溶液    92   10
7実施例11チーHCl−溶液     825   
 200実施例■なし       )100.000
   一実施例■水        70’260実施
例■ 1係−(NH4)2 CO3−溶液 53   
 204実施例■1チーNH3−溶液    23  
 178実施例■ 1%−Hci−溶液    1.1
40    305表2から明らかなように、特に中性
か次アルカリ性の洗浄液で洗浄すると、生成物のフッ素
化合物含有率が著しく低下する。
実施例■ 実施例の方云で得られたろ過1ケークの一部を水洗乾燥
後4時間1重量%HC1溶液で処理してから、ろ過し、
水で再洗浄し、そして乾燥した。
分析したところ、カルシウム含有量及び鉄含有量がそれ
ぞれ約600 ppmから1100ppに、そして約1
77ppmから42ppmに低下していた。
特許出願人代理人: 飯 1)伸 行

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水酸化アンモニウム溶液を用いて2コ−程でヘキ
    サフルオロケイ酸の溶液を転化させるさいに、第1工程
    においてフッ化アンモニウムの二酸化ケイ素への転化に
    必要な化学量論量の40〜75重量%に相当する量の水
    酸化アンモニウムを使用し、この工程で生成した析出物
    を分離回収し、そして第2工程で残りの溶液を水酸化ア
    ンモニウムで処理し、この処理で得られた純粋々二酸化
    ケイ素析出物を分離回収することを特徴とする純粋な二
    酸化ケイ素の製造方法。
  2. (2)両工程におAて25〜50℃の温度を維持する特
    許請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. (3)両工程において7)1ぐ拌されている反応器に同
    時にかつ連続的に反応体を供給する特許請求の範囲第1
    項か第2項に記載の方法。
  4. (4)  第1工程において上記転化に必要な化学量論
    量の50〜60重量%に相当する量の水酸化アンモニウ
    ムを使用する特許請求の範囲第1〜3項のいずれか1項
    に記載の方法。
  5. (5)上記析出物の分離回収後に残った第1工程からの
    溶液をイオン交換体で処理する特許請求の範囲第1〜4
    項のηずれか1項に記載の方法。
  6. (6)  弱酸性のキレート化カチオン交換体で処理す
    る特許請求の範囲第5項に記載の方法。
  7. (7)第2工程からの析出物を洗浄する特許請求の範囲
    第6項に記載の方法。
  8. (8)水及び/又は希薄な鉱酸で洗浄する特許請求の範
    囲第7項に記載の方法。
JP58081599A 1982-05-11 1983-05-10 純粋な二酸化ケイ素の製造方法 Pending JPS58208126A (ja)

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NL8201925A NL8201925A (nl) 1982-05-11 1982-05-11 Werkwijze voor het bereiden van zuiver siliciumdioxide, alsmede siliciumdioxide verkregen met deze werkwijze.

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