KR840002018B1 - 알카리 금속 실리케이트 용액으로부터 실리카 및 금속 실리케이트를 제조하는 신규방법 - Google Patents

알카리 금속 실리케이트 용액으로부터 실리카 및 금속 실리케이트를 제조하는 신규방법 Download PDF

Info

Publication number
KR840002018B1
KR840002018B1 KR1019810002057A KR810002057A KR840002018B1 KR 840002018 B1 KR840002018 B1 KR 840002018B1 KR 1019810002057 A KR1019810002057 A KR 1019810002057A KR 810002057 A KR810002057 A KR 810002057A KR 840002018 B1 KR840002018 B1 KR 840002018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solution
silicate
glass
oxides
methanol
Prior art date
Application number
KR1019810002057A
Other languages
English (en)
Other versions
KR830005879A (ko
Inventor
리차드 크리스티앙
Original Assignee
롱-플랑인더스트리스
로제 샹
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
Priority claimed from FR8015460A external-priority patent/FR2486514A1/fr
Application filed by 롱-플랑인더스트리스, 로제 샹 filed Critical 롱-플랑인더스트리스
Publication of KR830005879A publication Critical patent/KR830005879A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR840002018B1 publication Critical patent/KR840002018B1/ko

Links

Images

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
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • C01B33/187—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates
    • 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
    • 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
    • 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
    • C01B33/24—Alkaline-earth metal silicates
    • 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
    • C01B33/325—After-treatment, e.g. purification or stabilisation of solutions, granulation; Dissolution; Obtaining solid silicate, e.g. from a solution by spray-drying, flashing off water or adding a coagulant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/006—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/102—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/82—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/88—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by thermal analysis data, e.g. TGA, DTA, DSC
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
    • C01P2004/84—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases one phase coated with the other
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • C01P2006/82—Compositional purity water content

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

알카리 금속 실리케이트 용액으로부터 실리카 및 금속 실리케이트를 제조하는 신규방법
제1도는 1,350℃에서의 정련곡선을 나타내는 것.
제2도는 열편차 분석커브를 나타내는 것.
제3도는 적외선 흡수커브를 나타내는 것.
본 발명은 알카리 금속 실리케이트 용액으로부터 실리카 및 금속 실리케이트를 제조하는 신규방법에 관한 것이다.
실리케이트에 유기 또는 무기산과 같은 산성화제를 작용시켜 침강실리카를 제조하는 방법은 오래전부터 알려져 왔다. 또한 복분해에 의하여 단순 또는 복합 실리케이트를 제조하는 방법도 공지이다. 그러나, 제품 및 제조방법에는 많은 문제점이 있어 대단한 어려움이 있다. 이들 문제점은 규명되지 않았으며, 이들 어려움 중에서 제품에 관하여는 순도, 과립화법 및 밀도, 및 제조방법에 관하여는 조작의 용이, 사용되는 물질의 선택과 에너지 절약 등을 들 수 있다.
즉, 예를들면 유리제조의 경우에, 유리제조 방법은 오랜 기간에 걸쳐서 행하여 온 방법이며, 사용된 조성물은 여러 성분을 용융시켜서 제조되었다. 이 방법은 긴 조작기간에 걸쳐서 높은 온도를 사용함에 기인하는 에너지 및 조작상의 문제 이외에도 유리제조 처방 특히 그 균질성의 조절 문제가 큰 문제점으로 되어 있다.
1938년에 출원된 불란서 특허 제844113호에서도 이미 혼합물의 성분을 고체분말의 형태로 투입하지 않고 적당한 화학적 방법으로 용액중에서 침강된 형태로 투입하여 용융온도를 낮추고, 용융시간을 단축시키는 방법이 제안되었다.
그러나 불행하게도, 이러한 공정은 한편으로는 부산물을 제거해야 하고, 또 한편으로는 많은 양의 물을 증발시켜야 할 필요성이 있기 때문에 어려움이 있었다.
1980년 2월 8일자 출원된 유럽 특허원 제80400197.2호에서 본 출원인들은 반응물질을 용액 형태로 사용하는 방법, 즉 적어도 하나의 다른 금속의 산화물로 부분 치환시킨 용해성 알카리 금속 실리케이트의 용액을 사용하는 방법을 제시하였다.
실제적인 견지에서, 상기 방법은 소디움 및/또는 포타슘 용액을 사용하여 행하며, 공격조작은 금속산화물 또는 수산화물을 질산에 용해시키거나, 금속을 질산으로 공격함으로써 제조될 수 있는 금속의 질산염을 사용해서 수행한다. 이 방법은 대단히 유익한 비결정성 등방성 조성물을 만들 수 있다. 그러나, 이 방법은 조성물에 포함되는 여러 금속의 실리케이트를 제조해야 하는 불편이 있으며, 따라서 에너지 소비가 커지게 된다.
알카리 금속 실리케이트 수용액을 수혼화성(water miscible) 극성유기용매로 처리하여 실리케이트를 불용성의 분리된 형태로 만듬을 특징으로 하는, 실리카 및 금속 실리케이트 제조의 신규방법이 발견되었다.
본 방법의 한 구체적 예에 의하여, 유기용매를 실리케이트 용액에 직접 가하면 결과로 얻어진 불용성 형태의 실리케이트는 쉽게 분리되며, 분쇄될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체적 예에 의하여, 유기용매를 먼저 금속 산화물 및 금속 산화물의 염류의 용액에 가하여 상기 산화물 및 염류의 유기용액, 특히 메탄올 함유용액을 만들고, 다음에 알카리 금속의 실리케이트 용액을 상기 유기용액에 가한다.
실리케이트 용액을 예를들어 납 실리케이트의 메탄올 함유 용액에 신속히 가할 수 있음이 알려졌다.
도중에 조작방법을 변화시켜서, 침전물의 성질 및 양을 변화시킬 수 있음도 높이 평가되어야 한다.
일반적으로, 실리카를 함유하는 알카리성 용액 및 칼슘, 바륨 아연 등과 같은 여러 변성 산화물의 산화물 또는 염류의 산성용액이 형성되며, 이 두용액을 혼화성극성 유기용매의 존재하에 반응시키며, 이 용매는 두 용액중에 한 용액이나 또는 따로 도입시킬 수도 있다. 유리제조 조성물의 경우, 알카리성 용액은 유리형성산화물, 실리카, 붕소, 알루미나 등을 포함하여, 산용액은 다른 산화물 특히 기타 유리변성산화물을 포함한다.
본 발명에 의하여, 다수의 양이온을 교환시킴으로써 금속 실리케이트의 대단히 긴밀한 조성물을 제조할 수 있으며, 이것은 생성물의 견지에서는 단순한 물리적이 아닌 화학적인 균일성을 제공하며, 한편 제조공정의 견지에서는 자본투자 및 운전경비를 절감시키는 1단계 공정을 가능케 한다.
본 발명은 대단히 간단한 방법으로 균질도가 높은 2원, 3원 또는 다원의 실리케이트를 제조할 수 있기 때문에 특히 유익하다.
더구나, 본 발명은 필요하다면 가용성 화합물 형태로 불순물을 액상으로 이동시킴으로써 공지방법을 사용할 때보다 더 쉽게 불순물을 제거할 수 있다.
출발물질로 사용된 실리케이트의 수용액은 특히 소디움과 포타슘의 실리케이트를 함유하며, 이러한 용액은 철과 같은 중금속 불순물의 제거를 용이하게 하기 위하여 타이론(tiron) 즉 소디움 1,2-디히드록시벤젠-3,5-디술포네이트와 같은 특정 착화제 및 보조제 및 첨가제를 함유할 수도 있다.
수혼화성 극성 유기용매에는 알콜(특히 메탄올)이 포함된다.
전술한 바와 같이, 실리카를 제조할 때에는 메탄올이 첨가된 알카리 금속 실리케이트의 수용액을 산성화제로 처리하며, 이러한 산성화제에는 무기 또는 유기산이 포함된다.
본 발명에 의한 공용혼합물은 다음의 간단한 방법으로 제조할 수 있다.
알카리 금속 실리케이트의 용액의 몰비율이 먼저 결정되며, 여기로부터 혼합물을 형성하는 금속 실리케이트가 침전된다.
전술한 몰비율은 다음과 같다.
Figure kpo00001
B2O3, P2O5또는 Al2O3와 같은 다른 유리형성 산화물이 존재하면, 붕산나트륨, 인산나트륨 또는 알루미늄산나트륨 등의 알카리용액의 제조나 또는 붕산 또는 인산용액 중에 산형태로 첨가될 것을 예견할 수 있다. Al2O3에 관한 상황이 다르면 그 산은 가용성이 아니며, 그 경우에는, 수용액 질산 알루미늄의 사용이 가능하다. 몰 비율 계산은 산화물의 도입에 필요한 요구조건에 따라서 보정된다.
다음에 비율
Figure kpo00002
을 가지는 알카리용액 및 산성매질, 예를들면 질산 중에서의 산화물 혼합물의 용액을 제조한다.
전체적 반응 공정은 다음과 같다:
(금속염+알카리금속 실리케이트
Figure kpo00003
금속실리케이트+알카리금속염.)
이렇게 하면 여과만 행하면 되는 현택액이 생성되며, 고체는 여과하여 회수하고 세척해서 가용형의 알카리 금속염을 제거한다. 금속원소들은 같은 몰비율로 실리케이트 형태로 동시에 결합됨을 알게 된다.
혼합물이 붕산염, 인산염 또는 알루미늄산염을 함유하면, 모액에서 일반적으로 불용인 금속 붕산염, 인산염 또는 알루미늄산염이 같은 방법으로 형성된다.
전술한 고체는 습한 형태 그대로를 사용할 수도 있고, 또는 그 사용 목적에 따라서 건조 또는 유리화시킬 수도 있다. 유리화시킬 목적으로는 불가역적으로 유리로 전환될 수 있는 온도보다 약간 높은 온도로 가열해야만 한다.
치환금속 또는 금속들의 염을 과량 사용해야 할 필요는 없으며, 교환반응 전체가 부족된 상태로 할 수도 있으며, 이것은 반응에 필요한 과량의 납이 모액에 더 이상 나타나지 않은 납기재 조성물의 경우에 상당히 유익하다. 이렇게 하면, 완전한 반응효율을 달성할 수 있고, 공해의 위험을 제거할 수 있으며, 부산물, 예를들면 알카리 금속 질산염을 고순도로 쉽게 회수하는 것이 가능하다.
일반적으로, 반응 물질은 실리케이트의 아주 미세한 현탁액이 형성될 수 있도록 도입시켜야 한다.
본 발명의 제한이 없는 구체예에 따라서 먼저 실리케이트 용액으로 히일(heel)을 형성하고, 다음에 극성 유기용매를 가한 다음, 산의 수용액 및 치환금속의 염을 가할 수 있다.
반응 물질의 농도는 주어진 온도(주위 온도에 가까운 온도가 바람직한)에서 용매 중에 전술한 반응물질의 포화도에 의하여만 제한된다.
더구나, 예를들면 고상 및 액상을 여과에 의하여 분리한 후 극성용매는 재순환시킬 수 있다.
유익하게는 본 공정예에서 출발 물질인 알카리 금속에 대한 메탄올의 양은 생성된 고체의 양과 기본적으로 같거나 또는 많다.
또 다른 구체예는 금속 산화물(들) 및 전술한 금속 산화물의 염류의 유기 용액, 특히 메탄올 용액을 제조하고 여기에 알카리 금속 실리케이트(들)의 용액을 가하는 것이다.
실리케이트(들)의 용액을 유기용액, 예를들면 질산납의 메탄올 용액에 신속히 가할 수 있음이 발견되었다.
더구나, 공업적 수행면에 있어서, 공지 기술에 비하여 교반을 적게 하여도 충분하며, 따라서 에너지를 절감할 수 있다.
본 예에서, 또한 금속(알카리 금속(들)이 유리함)에 대하여 생성된 고체의 양의 1.5~3배의 양에 상당하는 과량의 극성 유기용매로 처리하여 제품의 균질성을 개선시키고, 제품의 수분함량을 감소시킬 수 있음이 알려졌다.
본 발명은 또한 본 발명의 방법으로 제조된 조성물에 관한 것이다. 통상의 유리제조 조성물에서는 여러 성분이 각기 혼자 있는 것처럼 행동하는 경향이 있으며, 이 조성물은 높은 온도로 처리한 용융순간에만 균질해지는 것이 알려졌다.
그러나, 본 발명의 조성물은 균질한 형태로 존재하며 열편차 분석법으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 조성물은 완전한 공융 혼합물인 것으로 생각된다.
더구나, 융점이 통상의 혼합물에 비하여 낮다. 유리제조의 큰 문제는 실리카 입자의 완전 용융이며, 이것은 많은 양의 용해제를 특히 알카리 금속 유도체의 형태로 첨가하여 완전용융이 성취된다. 본 발명의 방법은 용융 성분의 양을 간단하고 전혀 새로운 방법으로 조절할 수 있으며, 이것은 어떠한 주어진 조성물에 대하여 달성되어야 할워하는 용융온도를 보여주는 도표를 참조하면 충분하다.
더구나, 유리가 공융온도에 도달하자마자 이미 형성되기 때문에 정련단계가 훨씬 빨리 시작된다. 따라서 용융온도보다 약간 높은 온도에서 분해하는 정련제(fining agent)를 첨가함으로써 큰 기포가 빨리 형성됨이 발견되었으며, 이러한 기포는 대단히 용이하게 제거된다:
이러한 현상은 기포의 크기가 유리의 정련 공정을 높은 점도 레벨, 다시 말하면 낮은 온도에서 행할 수 있도록 크기 때문에 보다 낮은 온도에서의 정련을 가능케 해준다.
본 발명의 생성물은 다목적용으로 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 유리 제조공업에 있어서 고질의 균일한, 불순물이 없는 매우 정확한 조설의 유리를 제조 가능케 한다. 제조 공정은 단순화되었으며 현재의 방법을 사용했을 때보다 훨씬 짧은 제조시간을 필요로 하기 때문에 실제 에너지가 절약된다.
더구나, 상술한 제조방법은 다양한 천연 원료 물질을 사용할 수 있다.
많은 변형 산화물이 천연 상태로 존재하지만 그들은 다양한 비율로 결합되어 있고 특히 비바람직한 불순물을 함유한다. 먼저 습식 야금하고 그 다음 정제 또는 분리하는 단순 처리 공정은 상술한 공정에 사용되는 상기 산화물의 용액의 제조를 가능케 한다.
상기의 경우, 고질의 유리를 제조하기 위한 공정에 있어서의 변형은 전적으로 새로운 것이다. 특히, 경제적 기준을 고려해서 사전에 산화물의 비율을 광석 및 가능한 화학적 처리방법에 따라서 검토해야만 한다.
유리의 기본적 특성, 즉 굴절율, 색깔, 가공범위, 플레이토우 특성(Plateau), 절단안정성 및 식각 또는 에칭 등의 품질 향상 및 수공적 또는 기계적 전환조작을 위해 필요한 성질도 역시 고려해야 한다.
만약 PbO 24%이상을 함유하는 결정성 제품의 제조를 예로 든다면, 출발물질은 납광석 또는 부유선광 후 얻어진 납농축물이어야 한다. 그러나, 품질이 다른 여러 광석이 있으므로, 먼저 다음의 것이 필요하다.
-적당한 습식 야금처리에 대한 연구.
-그 처리에 의한 용액의 정확한 조성의 결정.
다음에 분리공정을 행하여 바람직하지 못한 산화물을 제거한다 : 일반적으로 이들은 Fe2O3, FeO, CuO, NiO 등과 같은 착색산화물이다. 제조된 용액은 PbO의 함량이 높으며, 이것은 또한 ZnO, CaO, BaO 등과 같은 기타 산화물을 함유하나, 이들 산화물은 유리 제조에서 유익한 역할을 한다. 이것은 연구될 광석에 적합한 조성물이 된다. 본 발명의 경제적 이점은 이 용액을 직접 사용하는 것이며, 그러므로 유리 결정 내의 특성을 충족시키기 위하여 기타의 산화물 SiO2, B2O3, Na2O, K2O, LiO의 비율을 결정하기에 충분하다 : 이것은 온도에 대한 유리의 점도에 관한 커브 특성에서 선택될 수 있다.
유리의 최종 조성이 확정되면 :
-우수한 몰비율의 알카리용액을 제조하고 ;
-습식 야금 처리에 의하여 정제된 용액을 얻고, 그대로 또는 이것을 작업환경에 따라서 적절히 조절하고
-전술한 공정을 행하는 것이 용이하다.
납과 같은 독성물질로 이루어진 유리로서는, 유리화된 제품은 실제적으로 공해의 어떠한 위험도 없다. 최종적으로, 알칼리 금속원소를 보다 소량 함유하는 신규 유리의 조성을 예견하는 것이 가능하다.
-요업제품, 유리가 라이닝된 강철 제품 등과 같은 광물질로 이루어진 도포물 또는 코팅물의 제조공업에서, 이러한 종류의 혼합물의 제조에 본 발명의 신규 제조방법이 사용될 수 있으며, 수화된 유리도 화학적으로 결합시켜서 기계적 특성을 개선시킬 수도 있다.
-실리카기재의 광물 촉매 공업에서, 본 발명의 실리케이트 혼합물의 특성 중 어느 것을 이용할 수도 있으며, 이것은 유리화 과정에서 기포를 형성시켜서 높은 비표면적을 가지는 금속 실리케이트를 제조할 수도 있다. 기포화작용은 축합반응 및 특정온도에서 폐쇄된 공기의 제거에 의하여 행하여진다.
-아교공업에서, 전술한 제품은 고온 결합제로서 사용될 수 있다. 이들은 쉽게 그리고 급속히 유리화될 수 있기 때문에 독성물질의 폐기처리에 대단히 유익하게 사용될 수 있다.
그러나, 본 발명은 다음의 실시예에 의하여 더 쉽게 평가될 수 있을 것이며, 이들 실시에는 어떠한 제한을 가하기 위한 것은 아니다.
[실시예 1]
몰비 3.45를 가지는 분말형 소디움 실리케이트의 제조 :
SiO223.1%와 Na2O 6.9%를 함유하는 용액상의 소디움 실리케이트 366kg을 600l용량의 반응 용기에 넣고, 교반하면서 여기에 20℃에서 메탄올 150kg을 가한다. 결과로 얻어진 현탁액을 여과한다. 현탁액은 침강소디움 실리케이트 18.4%를 함유한다.
이렇게 하여 다음의 것이 얻어진다 :
-물 221.3kg, 용해된 소디움 실리케이트 5.01kg 및 메탄올 130.0kg을 함유하는 모액 356kg :
-고체 소디움 실리케이트 104kg 및 모액 56kg을 함유하는 습성침전물 160kg.
세척, 습식 분쇄 및 건조시킨 후 분말형태의 소디움 실리케이트 약 110kg이 회수되며, 그의 강열감량은 약 5.4%이다. 이 제품을 사별할 수 있으며, 이때 걸러진 물질을 재순환시킨다.
모액은 처리하여 증류에 의해 메탄올을 회수하고, 증류잔재는 유리상 실리케이트의 용해공정에 재순환시킬 수 있다.
[실시예 2]
본 실시예는 타이론(tiron) 500g을 소디움 실리케이트의 최초용액에 가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다. 실리케이트 용액내에 있는 철은 모액에 용해된 상태로 잔류한다. 이러한 방법으로, 간단한 방법으로 철이 없는 실리케이트가 제조된다.
[실시예 3]
분말 실리카 :
SiO223.1% 및 Na2O 6.9%를 함유하는 용액상의 소디움 실리케이트 366kg을 60l용량의 반응용기에 넣고, 20℃에서 교반하면서 메탄올 150kg을 가한다. 다음에 현탁액을 순수한 질산 51.3kg을 가하여 천천히 중화시킨다. 질산은 30% 또는 60%까지 희석시킬 수도 있다.
이렇게 하여, 침강 실리카 84.5kg, 용해성 질산소다 69.2kg, 메탄올 150.0kg 및 물 256.2kg(산이 묽으면 더 많음)을 함유하는 현탁액이 얻어진다.
이것을 여과, 세척 및 건조시키면 다음 특성을 가지는 분말상 실리카를 얻는다 :
-강열감량 : 6%
-NaNO3: 100ppm이하.
필요하면 사별할 수 있다. 산의 선택은 메탄올-물중의 염의 용해도에 의하여 결정된다. 다른 유기 또는 무기산으로 중화시킬 수도 있으나 질산염이 용해도가 높기 때문에 유익하다.
모액은 먼저 증류 처리하여 메탄올을 회수하고 다음에 증발기에서 염을 석출시킨다.
[실시예 4]
분말화 칼슘 실리케이트 : 몰비=3.45 :
SiO223.1% 및 Na2O 6.9%를 함유하는 용액상의 소디움 실리케이트 183kg을 600l용량의 반응용기에 넣고 20℃에서 교반하면서 메탄올 75.0kg을 가하고, 30%용액상의 Ca(NO3)233.4kg을 가한다.
이렇게 하여, 고체 칼슘 실리케이트 53.8kg, 용해성 질산소다 34.6kg, 메탄올 75.0kg 및 물 205.1kg을 함유하는 현탁액이 얻어진다.
이것을 여과, 세척 및 건조시켜서 칼슘 실리케이트 분말 약 58kg을 얻는다.
앞의 실시예에서 질산소다는 모액을 부분 증류한 후 결정화시킨다.
[실시예 5]
포타슘, 납 및 칼슘의 3원 실리케이트 :
SiO221.2% 및 K2O 8.8%를 함유하는 용액상의 포타슘 실리케이트 200kg을 600l용량의 반응용기에 넣고, 20℃에서 교반하면서 메탄올 80kg을 가하고, 각각 하기의 물질을 함유하는 질산납 및 질산칼슘용액을 가한다.
-Pb(NO3)219.4kg
-Ca(NO3)29.6kg
-물 71.0kg
이렇게 하여, 하기의 물질을 함유하는 현탁액이 얻어진다.
-고체포타슘실리케이트 19.5kg
-고체칼슘실리케이트 17.4kg
-고체납실리케이트 27.2kg
-용해성 포타슘실리케이트 0.5kg
-용해성 질산칼륨 23.7kg
-물 211.0kg
-메탄올 80.0kg
여과하고 메탄올-물(메탄올 26%)로 세척하고 건조시켜서 포타슘, 납 및 칼슘의 실리케이트의 대단히 긴밀한 혼합물을 함유하는 균질한 분말을 생산한다. 이 분말은 비중 3을 가진 액체에 현탁되며(이 비중은 한편으로는 칼슘과 포타슘실리케이트의 비중과의 중간, 다른 한편으로는 납 실리케이트의 비중과의 중간이다.) 이것은 비중에 의하여는 분리되지 않으며, 그 표면에만 잔류한다. 또한 전술한 실리케이트는 같은 몰비를 가지고 있음이 알려졌다.
본 발명은 이들 5개의 실시예에만 한정된 것이 아니며, 다른 가용성 실리케이트 : 예를들면 리치움, 포타슘, 소디움, 또는 4급 암모늄 실리케이트 및 기타 음이온 또는 양이온 금속염의 용액 : 예를들면 질산바륨, 질산알루미늄, 염화칼슘, 황산제1철 등의 용액에도 적용할 수 있다.
[실시예 6]
다음 조성을 가지는 유리의 제조 :
SiO2=57% Na2O=2.0%
PbO=29.5% Sb2O3=0.4%
K2O=12.1%
이 조성을 취하면, 출발물질로 사용될 알카리 금속 실리케이트 용액의 특성이 결정된다. 더구나, K2O의 1%값이 정제공정을 위해 질산염형으로 도입될 그 원소의 양으로서 결정된다. 따라서, 금속 실리케이트 혼합물에서의 몰 비율은 다음과 같다.
Figure kpo00004
이러한 방법으로, 알카리 금속 실리케이트의 두 가지 수용액이 제조된다. 첫째는 SiO220.3% 및 K2O 9.66%를 함유하는 용액이며, 두번째는 SiO226.7%와 Na2O 8.33%를 함유하는 용액이다.
이 방법에서 산화납은 용액상의 질산납의 형태로 도입되며, 이 질산납은 15~25%의 묽은 질산에 금속 납을 직접 용해시키든가, 또는 질산에 산화물을 용해시켜서 제조한다.
25kg의 유리를 생산하기 위하여는 주위 온도에서 다음의 방법으로 공정을 행한다.
염 35%를 함유하는 질산납의 용액 31.27kg을 교반기가 부착된 200l용량의 반응 용기에 붓고, 메탄올 50kg을 가한다. 수분간 혼합물을 교반한 후, 앞에 정의된 포타슘 실리케이트 용액 60.8kg을 60분에 걸쳐서 가한 다음, 2시간 더 계속하여 교반한 후, 현탁액을 여과하여 하기의 물질을 회수한다 :
-한편으로는 세척 후 하기물질을 함유하는 습성케이크 :
·혼합된 포타슘 및 납 실리케이트 21.6kg
·질산칼륨 0.54kg
·메탄올-물 22.0kg
-다른 한편, 하기의 물질을 함유하는 모액 및 세척수 :
·질산칼륨 6.14kg
·메탄올-물 120kg
케이크는 오븐에서 200kg로 건조시켜서 생성물 24kg을 회수한다. 다음에 말렉세이터(malaxater) 내에서 다음의 혼합물을 제조한다.
·혼합된 포타슘 및 납 실리케이트 24kg,
·산화안티몬 0.1kg,
·전술한 소디움 실리케이트 용액 6.0kg,
이 혼합물은 다음에 프레싱하여 비-분말형으로 덩어리를 만든다. 이 덩어리를 오븐에서 200℃의 온도에서 건조시킬 수도 있다.
다음에 이 덩어리는 1,350℃의 온도로 유지된 도가니에 도입한다. 용융 5시간 후, 유리는 1기포/㎠보다 적은 기포를 함유하게 되며, 이것은 고속 정련 공정임을 보여주는 것이다. 대단히 미세하고 균질한 유리를 제조하는데 2시간이면 충분하다.
첨부된 도면에서 :
-제1도는 1,350℃에서의 정련 커브를 보여주고 있으며, 이것은 이러한 류의 조작에 있어서는 대단히 짧은 시간임을 보여주는 것이다.
-제2도는 열편차 분석커브를 보여주고 있으며,
-제3도는 적외선 흡수 커브를 보여주고 있다.
용융전의 분말의 물리-화학적 분석은 특이 성질을 보여주고 있다. 특히, 열편차분석은 20℃ 및 500℃ 사이에 있어서 결합수의 분리 이외에도, 약 700℃에서 분말의 완전한 유리화에 따른 약간의 흡열전환이 진행됨을 보여 주고 있다. 본 발명의 분말 2%를 함유하는 KBr펠렛의 적외선스펙트럼은 물 및 질산칼륨의 존재를 제외하고 그 구조는 유리의 구조에 가까움을 보여주고 있다. 마찬가지로 무정형 혼합물의 화학적 분석은 다른 온도에서 12시간 가열하였을 때 물리-화학적 변환이 있음을 보여주고 있다.
실제로 100℃에서 화합물의 질산에 대한 용해도를 건조 또는 가소온도에 대한 함수로 실험하면, 600 및 700℃ 사이에서 기본적인 환원이 관찰된다.
Figure kpo00005
(Ⅰ)의 값은 분쇄한 유리(1,300℃에서 용융되는 유리)에 질산을 처리한 후의 값과 또한 같다.
[실시예 7]
출발물질은 우선적으로 하기의 물질을 함유하는 농축된 유황 또는 탄산염 광석이다 :
PbO 75% Fe2O30.1%
ZnO 3% 실리카흔적량
CaO 2% 불용물질흔적량
MgO 1% 불순물흔적량
CuO 0.1%
상기 농축물에 질산 처리를 하면 산화물의 대부분이 용해된다. 자주 존재하는 유화물과 산 사이의 필수적인 환원반응 때문에 과량의 산을 필요로 한다.
농축물 120g을 20% 묽은 질산 410g에 도입하고, 여과후, 하기의 성분을 함유하는 용액을 회수한다.
질산납 24% 질산마그네슘 0.8%
질산아연 1.5% CuO 220ppm
질산칼슘 1.3% Fe2O3220ppm
산화구리는 납에 전기 분해적으로 침전시켜서 제거하며, 산화철은 pH 3.5의 수산화물로 침전시켜 제거한다.
이렇게 하여 비착색 변성산화물만을 함유하는 용액을 얻으며, 이 용액은 원하는 유리를 제조하는 제조방법에 사용할 수 있다.

Claims (1)

  1. 메탄올 존재하에, 알칼리성이며 유리형성 산화물로 이루어진 알칼리 금속 실리케이트 수용액과 산성이며 유리변성 산화물로 이루어진 PbO, CaO, MgO, BaO 또는 ZnO 중에서 선택된 하나 이상의 다른 금속의 산화물 또는 이의 염의 용액을 상호 반응시킴으로써 상기 물질들을 유기 반응 매질내에 불용성 미세입자 형태로 현탁시킴을 특징하는 알칼리 금속 및 상기의 하나 이상의 다른 금속으로 이루어진 실리케이트를 제조하는 방법.
KR1019810002057A 1980-06-11 1981-06-09 알카리 금속 실리케이트 용액으로부터 실리카 및 금속 실리케이트를 제조하는 신규방법 KR840002018B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR80-15460 1980-06-11
FR8015460A FR2486514A1 (fr) 1980-07-11 1980-07-11 Nouveau procede d'obtention de silice et silicates metalliques a partir de solutions de silicates alcalins, produits obtenus et applications, notamment en verrerie
FR8102640A FR2499540A2 (fr) 1980-07-11 1981-02-11 Procede d'obtention de silice et silicates metalliques a partir de solutions de silicates alcalins, produits obtenus et applications, notamment en verrerie
FR81-02640 1981-02-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR830005879A KR830005879A (ko) 1983-09-14
KR840002018B1 true KR840002018B1 (ko) 1984-11-05

Family

ID=26221889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019810002057A KR840002018B1 (ko) 1980-06-11 1981-06-09 알카리 금속 실리케이트 용액으로부터 실리카 및 금속 실리케이트를 제조하는 신규방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4503158A (ko)
EP (1) EP0044236B1 (ko)
KR (1) KR840002018B1 (ko)
AU (1) AU548330B2 (ko)
BR (1) BR8104429A (ko)
CS (1) CS234030B2 (ko)
DE (1) DE3163969D1 (ko)
FR (1) FR2499540A2 (ko)
IE (1) IE52048B1 (ko)
PT (1) PT73349B (ko)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0015794B1 (fr) * 1979-02-22 1984-05-30 Rhone-Poulenc Chimie De Base Procédé d'obtention d'une composition verrière à base de silicates métalliques présentant un bas point de fusion et des caractéristiques d'affinage améliorées
FR2499540A2 (fr) * 1980-07-11 1982-08-13 Rhone Poulenc Ind Procede d'obtention de silice et silicates metalliques a partir de solutions de silicates alcalins, produits obtenus et applications, notamment en verrerie
NL8101061A (nl) * 1981-03-05 1982-10-01 Shell Int Research Werkwijze voor het afscheiden van kristallijne silicaten.
JPS60204613A (ja) * 1984-03-30 1985-10-16 Nippon Sheet Glass Co Ltd 高純度シリカゲルの製造方法
FR2574393A1 (fr) * 1984-12-07 1986-06-13 Rhone Poulenc Chim Base Nouvelles compositions verrieres reaffinables et procede pour leur obtention
FR2643895A1 (fr) * 1989-03-03 1990-09-07 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation d'un silicate metallique, silicate ainsi obtenu et application en verrerie
FR2647775A2 (fr) * 1989-03-03 1990-12-07 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation d'un silicate metallique, silicate ainsi obtenu et application en verrerie
FR2651772B1 (fr) * 1989-09-08 1993-06-18 Rhone Poulenc Chimie Procede de coloration d'un verre et compositions colorantes utilisables dans ce procede.
US5625110A (en) * 1994-07-26 1997-04-29 Leuna-Katalysatoren Gmbh Hydrodehalogenation catalyst
EP0900250B2 (en) * 1996-05-22 2004-09-15 Treofan Germany GmbH & Co.KG Lithium and potassium copolysilicate barrier coatings
EP0906363B1 (en) 1996-06-12 2003-12-17 Trespaphan GmbH Method of priming polyolefin articles for coating
ID19111A (id) 1996-06-12 1998-06-18 Hoechst Celanese Corp Metoda pembuatan bahan-bahan poliolefin untuk pelapisan
DE69731632D1 (de) * 1996-06-12 2004-12-23 Treofan Germany Gmbh & Co Kg Durchsichtige sperrüberzüge mit verringerter dünnfilm-interferenz
CA2254762C (en) * 1996-06-12 2008-06-03 Hoechst Trespaphan Gmbh Vapor barrier coating for polymeric articles
US6086991A (en) * 1996-06-12 2000-07-11 Hoechst Trespaphan Gmbh Method of priming poly(ethylene terephthalate) articles for coating
ID19516A (id) * 1996-06-12 1998-07-16 Hoechst Celanese Corp Pelapis penghalang uap untuk benda-benda polimerik
DE19651220A1 (de) * 1996-12-10 1998-06-18 Degussa Flußmittelummantelte Lotformkörper und Verfahren zu deren Herstellung
US6087016A (en) * 1997-06-09 2000-07-11 Inmat, Llc Barrier coating of an elastomer and a dispersed layered filler in a liquid carrier
US6232389B1 (en) 1997-06-09 2001-05-15 Inmat, Llc Barrier coating of an elastomer and a dispersed layered filler in a liquid carrier and coated articles
US6649235B2 (en) 1998-08-17 2003-11-18 Hoechst Trespaphan Gmbh Process for producing coated polymeric articles and the articles produced thereby
ES2258528T3 (es) * 2000-03-03 2006-09-01 GRACE GMBH & CO. KG Particulas de silice amorfa que contiene boro.
JP3690245B2 (ja) * 2000-06-05 2005-08-31 株式会社村田製作所 ガラス粉末の製造方法
US7201885B1 (en) * 2005-11-17 2007-04-10 J.M. Huber Corporation Method of removing heavy metals from silicate sources during silicate manufacturing
US7297318B2 (en) * 2005-11-17 2007-11-20 J.M. Huber Corporation Method of removing heavy metals from silicate sources during silicate manufacturing
FR3087768B1 (fr) * 2018-10-29 2020-10-30 Arc France Preparation de fabrication de verre et installation de verrerie industrielle

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB383126A (en) * 1931-02-12 1932-11-10 Jean Riga Improvements in or relating to packing for the bearings of centrifugal pumps
US2386337A (en) * 1941-10-25 1945-10-09 Elizabeth F Moyer Process for making finely divided silica
NL104943C (ko) * 1957-12-03
DE1767331A1 (de) * 1968-04-27 1971-09-16 Degussa Verfahren zur Herstellung von Alkalicyanid und Siliciumdioxid
US4054459A (en) * 1973-02-19 1977-10-18 Garegin Sarkisovich Melkonian Method of preparing glass batch
US4029736A (en) * 1973-06-07 1977-06-14 Garegin Sarkisovich Melkonian Processing pearlite to obtain metal silicates
US4021253A (en) * 1974-04-05 1977-05-03 Kms Fusion, Inc. Method for manufacturing glass frit
GB1568817A (en) * 1975-11-13 1980-06-04 Sovitec Sa Glass-former comp
WO1978000001A1 (en) * 1977-08-25 1978-10-19 M Samanta Low temperature synthesis of vitreous bodies and their intermediates
US4220461A (en) * 1978-04-06 1980-09-02 Mrinmay Samanta Low temperature synthesis of vitreous bodies and their intermediates
EP0015794B1 (fr) * 1979-02-22 1984-05-30 Rhone-Poulenc Chimie De Base Procédé d'obtention d'une composition verrière à base de silicates métalliques présentant un bas point de fusion et des caractéristiques d'affinage améliorées
FR2499540A2 (fr) * 1980-07-11 1982-08-13 Rhone Poulenc Ind Procede d'obtention de silice et silicates metalliques a partir de solutions de silicates alcalins, produits obtenus et applications, notamment en verrerie
FR2504110B1 (fr) * 1981-04-08 1988-07-29 Dufour Pascal Silicate mixte de plomb-potassium, et de plomb de rapport moleculaire sio2/pbo compris entre 4 et 8 pour la verrerie

Also Published As

Publication number Publication date
PT73349A (fr) 1981-08-01
IE811556L (en) 1982-01-11
EP0044236A1 (fr) 1982-01-20
CS234030B2 (en) 1985-03-14
KR830005879A (ko) 1983-09-14
EP0044236B1 (fr) 1984-06-06
IE52048B1 (en) 1987-05-27
PT73349B (fr) 1982-07-30
US4503158A (en) 1985-03-05
FR2499540A2 (fr) 1982-08-13
DE3163969D1 (en) 1984-07-12
AU548330B2 (en) 1985-12-05
AU7281081A (en) 1982-01-14
BR8104429A (pt) 1982-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR840002018B1 (ko) 알카리 금속 실리케이트 용액으로부터 실리카 및 금속 실리케이트를 제조하는 신규방법
US4612292A (en) Lead/alkaline earth metal silicates and vitrescible compositions comprised thereof
CA1194679A (en) Semicontinuous process for the production of pure silicon
US2239880A (en) Manufacture of silicates
CN1039112C (zh) 硫酸分解硼镁铁矿综合利用工艺
EP0106819A2 (en) Method for producing silica
US4500350A (en) Disintegration of chromites
US4857286A (en) Method for producing sodium tetraborate pentahydrate
CN1117084A (zh) 锑火法精炼除铅剂及其制备和应用
US2793933A (en) Method of producing lithium salts from lithium minerals
RU2309122C2 (ru) Способ переработки бериллийсодержащих концентратов
JPH0143696B2 (ko)
KR830002617B1 (ko) 무정형 금속규산염의 제조방법
RU2107742C1 (ru) Способ извлечения бериллия из бериллийсодержащих концентратов
US4804524A (en) Process for the preparation of boric acid from colemanite and/or howlite minerals
RU2222622C2 (ru) Способ переработки сподуменовых концентратов
SU1726543A1 (ru) Способ переработки хлористых свинцовых пылей
SU808381A1 (ru) Способ получени стекольной ших-Ты дл пРОизВОдСТВА бЕСцВЕТНыХ СТЕКОл
US4054459A (en) Method of preparing glass batch
US2209131A (en) Process for the preparation of beryllium compounds
US4756745A (en) Process to benefit colemanite and/or howlite minerals
SU1181999A1 (ru) Способ получени порошкообразных пирониобатов кальци и стронци
JPH03265519A (ja) オキシ塩化ジルコニウムの製造方法
JPS6356180B2 (ko)
SU947209A1 (ru) Способ обезмеживани шлаков свинцовой шахтной плавки