NO303279B1 - FremgangsmÕte for hydrotermisk fremstilling av kaliumsilikatoppl÷sninger - Google Patents

FremgangsmÕte for hydrotermisk fremstilling av kaliumsilikatoppl÷sninger Download PDF

Info

Publication number
NO303279B1
NO303279B1 NO912949A NO912949A NO303279B1 NO 303279 B1 NO303279 B1 NO 303279B1 NO 912949 A NO912949 A NO 912949A NO 912949 A NO912949 A NO 912949A NO 303279 B1 NO303279 B1 NO 303279B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
temperatures
silicon dioxide
quartz
potassium silicate
tempered
Prior art date
Application number
NO912949A
Other languages
English (en)
Other versions
NO912949L (no
NO912949D0 (no
Inventor
Rudolf Novotny
Alfred Hoff
Jost Schuertz
Original Assignee
Henkel Kgaa
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6373105&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO303279(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Henkel Kgaa filed Critical Henkel Kgaa
Publication of NO912949L publication Critical patent/NO912949L/no
Publication of NO912949D0 publication Critical patent/NO912949D0/no
Publication of NO303279B1 publication Critical patent/NO303279B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/32Alkali metal silicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for hydrotermisk fremstilling av kaliumsilikatoppløsninger med Si02:K20-molforhold på mer enn 2,75:1 ved omsetning av et krystallinsk silisiumdioksyd med vandige kaliumhydroksyd-oppløsninger.
En generell oversikt over fremstillingen av vandige natrium-silikatoppløsninger finnes i monografiene Winnacker, Kiichler, "Chemisene Technologie", bind 3, "Anorganische Technologie II", 4. opplag, 1983, s. 54-63 og Ullmanns "Encyklopådie der technischen Chemie", bind 21, 4. opplag, 1982, s. 409-412.
Av de under betegnelsen "vannglass" kjente alkalimetall-silikatene finner for tekniske formål blant annet kalium-silikatoppløsninger, generelt betegnet kal ivannglass, anvendelse. Slike kalivannglass oppviser overveiende et faststoffinnhold på 28 til 55 vekt-#, samt et molforhold silisiumdioksyd til kaliumoksyd på 2,0 til 4,2:1. Fremstillingen av kalivannglass i teknisk målestokk foregår generelt ved sammensmelting av kvartssand og pottaske i for formålet egnede ovner ved temperaturer i området fra 1 400 til 1 500°C. Den ved avkjøling størknende smeiten, fast-glasset, oppløses deretter i et ytterligere fremgangsmåtetrinn under anvendelse av trykk og forhøyede temperaturer i vann, og den oppnådde oppløsningen blir, avhengig av kvalitetskravene, eventuelt filtrert.
Denne høytemperatur-smeltefremgangsmåten er imidlertid meget omstendelig både når det gjelder apparatur og også med hensyn på den påkrevde energimengden, og fører videre til ikke ubetydelige emisjoner, som støv, nitrogenoksyder og svovel-oksyder.
Ved siden av disse innen teknikken hovedsakelig anvendte høytemperatur-smeltefremgangsmåtene er det videre kjent hydrotermiske fremgangsmåter for fremstilling av vandige kaliumsilikatoppløsninger, som er beskrevet i en rekke patentsøknader.
Disse fremgangsmåtene går ut fra et amorft silisiumdioksyd, i det vesentlige også fra flyvestøv og naturlig forekommende amorfe si 1 isiumdioksyd-modifikasjoner.
De herved oppnådde fremgangsmåteproduktene er bare av lavere kvalitet på grunn av de vanlige forurensningene av flyvestøv og de naturlige amorfe silisiumdioksydforbindelsene som anvendes som utgangsmaterialer, og kan følgelig bare i begrenset grad anvendes for tekniske produkter.
DE-AS 28 26 432 vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av vannglassoppløsninger ved omsetning av flyvestøv som dannes ved utvinningen av silisium hhv. av ferrosilisiumlegeringer, med vandige alkalimetallhydroksydoppløsninger ved forhøyede temperaturer og etterfølgende filtrering av de oppnådde oppløsningene, som er kjennetegnet ved at man behandler flyvestøv med en 6 til 15 vekt-% vandig alkalimetall-hydroksydoppløsning ved temperaturer på 120"C til 190°C og et trykk på 2,9 til 18,6 bar i autoklaver, hvorved vektforholdet mellom alkalimetallhydroksydoppløsning og fast flyvestøv utgjør 2:1 til 5:1. Det herved blant annet utvunnede kalivannglasset oppviser et molforhold SiC^I^O på 3,76:1. De som utgangsstoffer anvendte flyvestøv oppviser et silisium-innhold på 89 til 98 vekt-#, som ifølge utførelseseksemplene ofte ligger ved 90 vekt-#; resten består av forurensninger.
DE-OS 26 09 831 vedrører en fremgangsmåte for oppberedning av silisiumdioksydholdige miljøbelastende avfallsflyvestøv fra silisiummetall- og silisiumlegeringsfremstillingen til kiselsyrer eller silikater, som er kjennetegnet ved at følgende fremgangsmåtetrinn I til III kombineres: I oppløsning av flyvestøvene i alkalihydroksyd- oppløsninger under dannelse av alkalisilikat-oppløsninger;
II rensing av alkalisilikatoppløsningene fra organiske bestanddeler ved behandling med aktivkull og/eller oksydasjonsmidler og fraskillelse av den ikke oppslutningsbare resten fra oppløsningen;
III omsetning av alkalisilikatoppløsningene med uorgan-iske eller organiske syrer og/eller deres salter for ytterligere rensing.
De på denne måten oppnådde alkalisilikatoppløsningene oppviser generelt et molforhold SiOgtMegO i området fra 3,3 til 5,0:1.
DE-OS 26 19 604 vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av flytende vannglass fra amorft silisiumdioksyd og alkalihydroksyd, som er kjennetegnet ved at silisiumdioksydstøv i form av flyveaske, som er adskilt fra avgassene fra ferro-legeringsindustrien og andre med silisiumovner arbeidende industrigrener, alkalihydroksyd og vann blandes i et bestemt vektforhold og deretter under omrøring bringes til en temperatur mellom 75 og 100°C, hvoretter den oppnådde væsken avkjøles. De som utgangsstoff for denne vannglassfrem-stillingen benyttede silisiumdioksydstøvene oppviser generelt et silisiumdioksydinnhold på 94 til 98 vekt-%, resten består av forurensninger. Det oppnådde kalivannglasset oppviser et molforhold Si02/K20 på 3,58:1.
Som angivelsen ovenfor viser, gir de i patentlitteraturen beskrevne, fra amorft silisiumdioksyd oppnådde vannglassene hyppig bare fremgangsmåteprodukter med mindre gode egenskaper som må underkastes en ytterligere rensing.
Den i det følgende omtalte teknikkens stand vedrører fremgangsmåter for hydrotermisk fremstilling av kaliumsilikat-oppløsninger fra krystallinsk silisiumdioksyd, altså sand, og kalilut, som i henhold til fremgangsmåtene ifølge teknikkens stand riktignok bare kan omsettes til et SiOgJl^O-molforhold på inntil 2,75:1.
DE-OS 33 13 814 vedrører blant annet en fremgangsmåte for fremstilling av en klar oppløsning av et kaliumsilikat, hvis molforhold silisiumdioksyd:kaliumoksyd er lik 2,75:1, ved oppslutning av krystallinsk silisiumdioksyd av midlere kornstørrelse mellom 0,1 og 2 mm, hvorved en vandig opp-løsning av kaliumhydroksyd gjennomløper et sjikt av silisiumdioksyd som er anordnet i en loddrett rørformig reaktor uten mekanisk bevegelse og som ovenfra og nedover er fylt med silisiumdioksyd og den vandige oppløsningen av kalium-hydroksydet.
Det belgiske patentskrift 649 739 vedrører en fremgangsmåte og en innretning for fremstilling av klare kaliumsilikat-væsker ved oppløsning av et kiselsyreholdig materiale ved høy temperatur og under trykk i vandig etsenatronlut, som er kjennetegnet ved at produktet fraskilles fra det overskytende kiselsyreholdige materialet og/eller fra de uoppløselige forurensede stoffene ved hjelp av filtreringselementer, som er anbrakt i nærheten av reaktorbunnen, hvorved den nevnte filtreringen fordelaktig foregår under temperatur- og trykkbetingelser som er meget like reaksjonsbetingelsene. På denne måten skal det også være oppnådd vandige kaliumsilikat-oppløsninger .
Slike hydrotermiske fremgangsmåter for fremstilling av kalivannglass av sand og kalilut omtales også i den allerede ovenfor siterte monografien av Winnacker, Kuchler. Her angis det (side 61 og 62) at det imidlertid ikke lar seg fremstille kalivannglass ved den hydrotermiske fremgangsmåten idet det ved oppslutning dannes større mengder tungtoppløselig
(KHSi205)x, som heller Ikke går i oppløsning ved etter-følgende oppvarming.
På grunn av den ovenfor angitte litteraturen bestod det følgelig en direkte fordom med hensyn på oppnåelse av kaliumsilikatoppløsninger med høyere SiC^/I^O-molforhold i hydrotermiske fremgangsmåter fra sand, dvs. fra krystallisk SiOg og kalilut.
Til grunn for foreliggende oppfinnelse ligger følgelig den oppgave å tilveiebringe en fremgangsmåte for hydrotermisk fremstilling av kaliumsilikatoppløsninger ved omsetning av et krystallinsk silisiumdioksyd med vandig kaliumhydroksyd-oppløsning, hvorved det oppnås kaliumsilikatoppløsninger med molforhold SiC^/I^O på mer enn 2,75:1.
Oppgaven ved oppfinnelsen løses ved anvendelsen av en spesielt temperert kvarts som omsettes med kaliumhydroksyd-oppløsninger under spesielle reaksjonsbetingelser.
Foreliggende oppfinnelse vedrører følgelig en fremgangsmåte for hydrotermisk fremstilling av kaliumsilikatoppløsninger med SiOg:K20-molforhold på mer enn 2,75:1 ved omsetning av et krystallinsk silisiumdioksyd med vandig kaliumhydroksyd-oppløsning som er kjennetegnet ved at man
som krystallinsk silisiumdioksyd anvender en ved temperaturer i området fra over 1 100°C til smeltepunktet temperert kvarts og
omsetter denne tempererte kvartsen med vandig kalium-hydroksydoppløsning i et konsentrasjonsområde fra 10 til 40 vekt-% ved temperaturer på 150 til 300°C og ved trykk av mettet vanndamp svarende til disse temperaturene i en lukket trykkreaktor.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er på grunn av ett-trinns-gjennomføringen teknisk enklere å håndtere og dermed billigere enn de teknisk omstendelige fremgangsmåtene ifølge teknikkens stand som krever store energimengder og er sterkt belastende for miljøet, dvs. høytemperatur-smeltefremgangs-måtene med etterfølgende oppløsningstrinn.
Sammenlignet med de hydrotermiske fremgangsmåtene ifølge teknikkens stand har fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen den fordelen at ved anvendelsen av den spesielle tempererte kvartsen oppnås også de teknisk viktige kaliumsilikat-oppløsningene med et molforhold Si02:K20 på mer enn 2,75:1, hvilket ikke er mulig under anvendelse av ikke temperert kvarts som Si02-komponent.
Videre ble det overraskende funnet at fra på denne måten temperert kvarts, fortrinnsvis en på denne måten dannet cristobalitt, innenfor rammen av en hydrotermisk syntese under ovenfor angitte betingelser, er ved allerede korte reaksjonstider direkte, ett-trinns fremstilling av vandige kaliumsilikatoppløsninger mulig, som oppviser et molforhold Si02:K20 på mer enn 2,75:1.
Også ved korte reaksjonstider kan det ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnås en høy omsetningsgrad for de anvendte reaksjonskomponentene. Anvendelsen av en lett oppløselig krystallinsk silisiumdioksydmodifikasjon gjør det mulig å fremstille kaliumsilikatoppløsninger med et høyt silisiumdioksyd/kaliumoksyd-molforhold, hvorved dette finner sted i høye rom/tIdutbytter ved minimalt energiforbruk.
Fortrinnsvis har den derved oppnådde kaliumsilikat-oppløsningen et Si02 :K20-molf orhold på mer enn 2,75 til 4,2:1, spesielt foretrukket på 2,8 til 4,2:1, og spesielt på 3,1 til 4,0:1.
Ifølge en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse oppnår man den vandige kaliumsi1ikatoppløsningen ved at man som krystallinsk silisiumdioksyd anvender en ved temperaturer på 1 200 til 1 700° C under tilsats av katalytiske mengder av alkali temperert kvarts, som under disse tempereringsbetingelsene i det vesentlige omvandles til cristobalitt, og ved at man omsetter den derved tempererte kvartsen med vandig kaliumhydroksydoppløsning i et konsentrasjonsområde fra 15 til 30 vekt-#, fortrinnsvis 15 til 25 vekt-#, ved temperaturer på 200 til 230°C og trykk av mettet vanndamp svarende til disse temperaturene i en lukket trykkreaktor.
Cristobalitt er, som kvarts, en krystallmodifikasjon av silisiumdioksyd. Denne fremstilles praktisk talt utelukkende syntetisk ved kalsinering av kvarts, ved at man kontinuerlig omvandler kvartssand ved temperaturer på ca. 1 500°C under tilsats av katalysatorer (alkaliforbindelser). Med hensyn til nærmere informasjon vedrørende cristobalitt vises det til Ullmanns "Encyklopådie der technischen Chemie", bind 21, 4. opplag, 1982, s. 439-442.
I forbindelse med oppfinnelsen er det følgelig spesielt foretrukket som krystallinsk silisiumdioksyd å anvende en ved temperaturer i området fra 1 300°C til 1 600°C under tilsats av katalytiske mengder av alkali temperert kvarts, som under disse betingelsene i det vesentlige omvandles til cristobalitt. Spesielt fordelaktig er det videre å anvende et nytemperert, fremdeles varmt cristobalittmateriale for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjennomfører man omsetningen i reaktor, ved at man anvender et overskudd av temperert kvarts på inntil 100 mol-%, fortrinnsvis 2 til 30 mol-#, på basis av de ønskede Si02rKgO-molforholdene i kaliumsilikat-oppløsningen. Generelt kan omsetningen også gjennomføres med høyere overskudd enn 100 mol-# av temperert kvarts: dette er imidlertid generelt ikke teknisk hensiktsmessig.
For gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan generelt alle for den hydrotermiske syntesen av natron-vannglass vanlige reaktorer finne anvendelse. Hertil hører f.eks. roterende løsere, stående løseranordninger, reaktorer med røreverk, strålesløyfereaktorer, rørreaktorer og prinsippielt alle reaktorer som er egnet for omsetning av faststoffer med væske under trykk. Slike reaktorer er eksempelvis beskrevet utførlig i DE-OS 30 02 857, DE-OS 34 21 158, DE-AS 28 26 432, BE-PS 649 739, DE-OS 33 13 814 og DE-PS 968 034.
De ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilte kaliumsilikatoppløsningene (kalivannglassoppløsningene) kan anvendes for alle vanlige anvendelsesformål som er kjente for fagmannen og som er beskrevet i den aktuelle litteraturen, eksempelvis som klebestoffer, som bindemiddel i farger, støperihjelpestoffer, katalysatorbærere, sveiseelektrode-masser, som komponenter i vaske- og rensemidler, samt som bestanddel for ildfaste materialer.
Oppfinnelsen beskrives idet følgende nærmere ved hjelp av eksempler. Eksemplene foregår i laboratoriemålestokk og i teknisk målestokk. Som temperert kvarts ble det i utførelses-eksemplene anvendt en ved temperering ved 1 300 til 1 600°C og alkalikatalyse oppnådd cristobalitt.
For laboratorieforsøkene ble det anvendt en sylindrisk autoklav, som utenfra var oppvarmet ved hjelp av en varme-bærer til reaksjonstemperatur. Resultatene av disse eksemplene er sammenfattet i den etterfølgende tabell.
Som reaktor for gjennomføringen av forsøkene i teknisk målestokk tjente en horisontalt anordnet sylindrisk trykkbeholder av stål med en nikkelkledning og et tomvolum på ca. 24 m^. Trykkbeholderen dreide seg med et dreietall på 6 omdreininger pr. minutt om en horisontal akse. Oppvarmingen foregikk med damp av 20 bar via en åpning i aksen og et påsatt rør med en virkningsfull fordeling direkte inn i reaksjonsbeholderen.
Det for eksemplene anvendte krystallinske Si02, den fra temperert kvarts oppnådde cristobalitt, inneholdt
>99,0 vekt-# Si02.
Den for prosessen nødvendige vandige kaliumhydroksyd-oppløsningen (kaliluten) ble oppvarmet via en Venturi-dyse over kalilut-forrådsbeholderen med råvæske fra Vorchargen til ca. 103°C.
Stoffmengdene (cristobalitt/kalilut) ble bestemt ved hjelp av veieinnretninger. Råstoffene ble fylt i reaktoren, denne ble deretter lukket og satt i rotasjon. Ved direkte inn-ledning av damp ble reaksjonsblandingen oppvarmet til reaks j onstemperaturen på ca. 215 "C og holdt ved denne temperaturen. Etter en reaksjonstid på 30 til 120 minutter ved denne temperaturen, ble reaktoren brakt til stillstand og reaksjonsblandingen ble via en flense tilkoblet rørledning ved hjelp av sitt eget trykk overført i en utblåsings-beholder. På denne måten ble reaksjonsblandingen så via en syklonfraskiller atskilt i råvæske og ca. 105°C varm vannglassoppløsning. Råvæsken ble suget av et stråleapparat og anvendt for foroppvarming av blandeluten i den neste blandingen i en Venturi-dyse inntil grensen av koketempera-turen for luten på ca. 103°C.
Den videre opparbeidelsen av den ca. 100°C varme vannglass-oppløsningen ble så enten foretatt ved hjelp av en sedimentasjonsbeholder for grov atskillelse av faststoffene eller, ved høyere krav til klarheten av oppløsningen, via et f ilter.
De fremstilte kaliumsilikatoppløsningene ble analysert med hensyn på Si02- og K20-innhold.
Som reaksjonsbetingelser ble i teknisk målestokk betingelsene fra eksempel 1 valgt. Blandingsstørrelsen utgjorde 22 000 kg. Den oppnådde 40 jo kalivannglassoppløsningen hadde et SiOg:K20-molforhold på 3,75:1 og tilsvarte praktisk resultatet fra forsøket i laboratoriemålestokk.
I en spesiell utførelsesform kan den hydrotermiske prosessen forløpe under anvendelse av cristobalitt/KOH-oppløsning ved relativt høye faststoffkonsentrasjoner i reaktoren, idet kaliumsilikatoppløsningen også ved høyt SiOg:K20-molforhold under reaksjonsbetingelsene (215°C/20 bar) oppviser et for prosessen tilstrekkelig viskositetsområde. Etter avslutning av reaksjonen kan det innføres ytterligere vann enten
under trykk direkte i reaktoren eller i utblåsningsrøret til en forrådsbeholder under utblåsningsprosessen,
slik at kaliumsilikatoppløsningen som har nådd frem til forrådsbeholderen via utblåsningsrøret, på denne måten fortynnes tilstrekkelig til at kaliumsilikatoppløsningen i forrådet ved temperaturer på ca. 100°C, før den videre opparbeidelsen ved sedimentering eller filtrering, oppviser en flytbar, tilstrekkelig lavviskøs konsistens.
Denne fremgangsmåtemodifikasjonen har den spesielle fordelen at ved høy faststoffkonsentrasjon under den hydrotermiske reaksjonen i reaktoren er rom/tidutbyttet (kg faststoff/m<3>reaktorvolum) usedvanlig høyt, fortynningen av det oppnådde reaksjonsproduktet foregår utenfor reaktoren på veien til utblåsningsbeholderen.
Eksempel 1
Eksempel 1 angir en med hensyn på den relativt lave blandingslutkonsentrasjonen gunstig blanding ved støkio-metrisk cristobalittanvendelse, på basis av et ønsket molforhold SiC^I^O i kaliumsilikatoppløsningen på 3,96:1.
Eksempel 2
En forhøyet KOH-konsentrasjon i blandingen hie innstilt sammenlignet med eksempel 1 ved sammenlignbare reaksjonstider, for å bestemme innvirkningen av KOH-konsentrasjonen på reaksjonshastigheten og på oppnåelig Si02:K20-molforhold.
Eksempler 3- 5
For å oppnå et høyere molforhold Sil^KgO i reaksjonsopp-løsningen ble det, sammenlignet med eksempel 1, på basis av det ønskede forholdet på 3,96:1, anvendt et økende overskudd (+5, 10, 16 %) av cristobalitt.
Eksempel 6
Ved et cristobalittoverskudd på 16 % ble reaksjonstidene f orlenget.
Eksempel 7
For å påvise innvirkningen av tempereringstemperaturen for kvartsen på produktegenskapene for de fremstilte vandige kaliumsilikatoppløsningene ble kvarts først temperert under tilsats av katalytiske mengder alkali ved temperaturer på 850°C til 1 600°C og deretter omsatt hydrotermisk med kaliumhydroksydoppløsning. Som sammenligning ble ubehandlet kvarts omsatt i det samme standardforsøket for den hydrotermiske omsetningen med kaliumhydroksydoppløsning til kalivannglass.
Ved standardforsøket med hydrotermisk omsetning av den tempererte kvartsen med kaliumhydroksydoppløsning ble det som forsøksbetingelser valgt:
Omsetningen av denne tempererte kvartsen i kalilut til et kalivannglass ble gjennomført med de nedenfor angitte mengdene av utgangsstoffer og førte til de nedenfor i tabell gjengitte omsetningene og molforholdene.
Omsetning av temperert sand i kalilut til K- glass. molforhold Si02/Kg 0 = 3. 98:1
Resultatene viser at kvarts som er temperert ved temperaturer på over 1 100° C, spesielt en kvarts som er temperert ved temperaturer på 1 300°C og høyere, på overraskende måte fører til en høyere omsetning av de krystallinske SiOg-komponentene og dermed til et høyere molforhold i kalium-silikatoppløsningen, enn den tilsvarende ubehandlede sanden.
Eksempel 8
Effekten med raskere omsetning av kvarts temperert ved høyere temperaturer, cristobalitt, sammenlignet med en utemperert kvarts, er dokumentert i figuren. Denne figuren viser resultatet av omsetningen av temperert kvarts, dvs. cristobalitt, sammen med 25 vekt-# kaliumhydroksydoppløsning ved et 5 io silisiumdioksydoverskudd, på basis av et molforhold på 3,98:1, i en trykkbeholder ved 215°C og ved reaksjonstider på 15, 30, 60 og 120 minutter. Herved ble i et hvert tilfelle molforholdet silisiumdioksyd:kaliumoksyd bestemt. Dette kurveforløpet har henvisningstall 1.
Til sammenligning ble en termisk ubehandlet kvarts, dvs. en sand, omsatt under de ovenfor omtalte reaksjonsbetingelsene og igjen ble det tatt ut prøver etter de ovenfor angitte reaksjonstidene for å bestemme molforholdet. Denne kurven er gitt henvisningstall 2.
Fra figuren fremgår det klart at ved fremstillingsfremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvorved det anvendes en temperert kvarts, har det allerede etter 15 minutter foregått en omsetning på over 70 % og omsetningen er allerede etter 60 minutters reaksjonstid kvasikvantitativ.
Ved sammenligningskurven med henvisningstall 2 derimot, oppnås etter 15 minutter bare en omsetning på ca. 20 %, og selv etter en reaksjonstid på 120 minutter oppnår man maksimalt en omsetningsgrad på mindre enn 70 %. Det skal her igjen påpekes at ifølge den aktuelle litteraturen for hydrotermisk omsetning av sand (kvarts) med kalilut oppnås bare reaksjonsprodukter med et maksimalt molforhold SiOg/KgO på 2,75:1 hhv. denne omsetningen er i teknisk målestokk ikke mulig.
Dette viser slående de fordelene som er angitt ved temperering av kvartssanden ved høyere temperatur i henhold til fremstillingsfremgangsmåten ifølge foreliggende oppf innelsen.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for hydrotermisk fremstilling av kalium-silikatoppløsninger med SiOgiKgO-molforhold på mer enn 2,75:1 ved omsetning av et krystallinsk silisiumdioksyd med vandig kaliumhydroksydoppløsning,karakterisert vedat man som krystallinsk silisiumdioksyd anvender en ved temperaturer i området fra over 1 100°C til smeltepunktet temperert kvarts og omsetter denne tempererte kvartsen med vandig kalium-hydroksydoppløsning i et konsentrasjonsområde på 10 til 40 vekt-# ved temperaturer på 150 til 300°C og under trykk av mettet vanndamp svarende til disse temperaturene i en lukket trykkreaktor.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at den oppnådde kaliumsilikatoppløsningen oppviser et SiOg:K20-molforhold på mer enn 2,75 til 4,2:1, fortrinnsvis 2,8 til 4,2:1, spesielt foretrukket 3,1 til 4,0:1.
3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 eller 2,karakterisert vedat man som krystallinsk silisiumdioksyd anvender en ved temperaturer på 1 200 til 1 700° C under tilsats av katalytiske mengder av alkali temperert kvarts, som under disse betingelsene i det vesentlige omvandles til cristobalitt, og at man omsetter den på denne måten tempererte kvartsen med vandig kaliumhydroksydoppløsning i et konsentrasjonsområde fra 15 til 30 vekt-#, fortrinnsvis 15 til 25 vekt-Sé, ved temperaturer på 200 til 230°C og trykk av mettet vanndamp svarende til disse temperaturene i en lukket trykkreaktor.
4 . Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 3,karakterisert vedat man som krystallinsk silisiumdioksyd anvender en ved temperaturer i området fra 1 300° C til 1 600°C under tilsats av katalytiske mengder av alkali temperert kvarts, som under disse betingelsene i det vesentlige omvandles til cristobalitt.
5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 4,karakterisert vedat man gjennomfører omsetningen med et overskudd av temperert kvarts på inntil 100 mol-%, fortrinnsvis 2 til 30 mol-#, på basis av det ønskede SiOgiKgO-molforholdet i kaliumsilikatoppløsningen.
NO912949A 1989-01-31 1991-07-29 FremgangsmÕte for hydrotermisk fremstilling av kaliumsilikatoppl÷sninger NO303279B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3902753A DE3902753A1 (de) 1989-01-31 1989-01-31 Verfahren zur hydrothermalen herstellung von kaliumsilikatloesungen mit hohem si0(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts):k(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)0-molverhaeltnis
PCT/EP1990/000116 WO1990008733A1 (de) 1989-01-31 1990-01-22 VERFAHREN ZUR HYDROTHERMALEN HERSTELLUNG VON KALIUMSILIKATLÖSUNGEN MIT HOHEM SiO2:K2O-MOLVERHÄLTNIS

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO912949L NO912949L (no) 1991-07-29
NO912949D0 NO912949D0 (no) 1991-07-29
NO303279B1 true NO303279B1 (no) 1998-06-22

Family

ID=6373105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO912949A NO303279B1 (no) 1989-01-31 1991-07-29 FremgangsmÕte for hydrotermisk fremstilling av kaliumsilikatoppl÷sninger

Country Status (28)

Country Link
US (1) US5084262A (no)
EP (2) EP0380998B1 (no)
JP (1) JP2922290B2 (no)
KR (1) KR0125622B1 (no)
CN (1) CN1024781C (no)
AT (1) ATE119135T1 (no)
AU (1) AU623477B2 (no)
BR (1) BR9007068A (no)
CA (1) CA2009038C (no)
CS (1) CS276519B6 (no)
DD (1) DD291536A5 (no)
DE (2) DE3902753A1 (no)
DK (1) DK175825B1 (no)
ES (1) ES2069610T3 (no)
FI (1) FI95121C (no)
GR (1) GR3015331T3 (no)
HU (1) HU209381B (no)
IE (1) IE66833B1 (no)
MX (1) MX174184B (no)
NO (1) NO303279B1 (no)
NZ (1) NZ232271A (no)
PL (1) PL163351B1 (no)
PT (1) PT93013A (no)
RO (1) RO109056B1 (no)
TR (1) TR24117A (no)
WO (1) WO1990008733A1 (no)
YU (1) YU14290A (no)
ZA (1) ZA90678B (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE500367C2 (sv) * 1989-11-09 1994-06-13 Eka Nobel Ab Silikasoler och förfarande för framställning av papper
DE3938789A1 (de) * 1989-11-23 1991-05-29 Henkel Kgaa Verfahren zur hydrothermalen herstellung von kaliumsilikatloesungen
DE3938729A1 (de) * 1989-11-23 1991-05-29 Henkel Kgaa Verfahren zur hydrothermalen herstellung von natrium-polysilicat
WO1991018834A1 (en) * 1990-05-31 1991-12-12 Joseph Crosfield & Sons Silicates
US5234985A (en) * 1992-07-17 1993-08-10 Cheil Industries, Inc. Transparent resin composition radiating far infrared rays
US5629362A (en) * 1995-05-31 1997-05-13 Heatshield Technologies Inc. Photon diffusive coating
DE19541000C2 (de) * 1995-11-03 1999-06-10 Babcock Bsh Gmbh Vorrichtung zum Glätten von durchlaufenden Gipsfaserplatten
US6143266A (en) * 1997-01-17 2000-11-07 Kao Corporation Method for producing crystalline inorganic builders
CN1298678C (zh) * 2003-04-14 2007-02-07 滨州师范专科学校 一种可溶性硅钾肥
US20070117497A1 (en) * 2005-11-22 2007-05-24 Cabot Microelectronics Corporation Friction reducing aid for CMP
BRPI0709288A2 (pt) * 2006-03-15 2011-07-05 Reaction Sciances Inc método para produzir silìcio tendo alta pureza, método para preparar sìlicio de alta pureza, método para prepara sìlica de alta pureza e método para purificar silìcio de baixo grau para silìcio de alto grau
US9890072B2 (en) 2015-04-01 2018-02-13 Owens-Brockway Glass Container Inc. Glass precursor gel
US10364176B1 (en) 2016-10-03 2019-07-30 Owens-Brockway Glass Container Inc. Glass precursor gel and methods to treat with microwave energy
US10427970B1 (en) 2016-10-03 2019-10-01 Owens-Brockway Glass Container Inc. Glass coatings and methods to deposit same
US10479717B1 (en) 2016-10-03 2019-11-19 Owens-Brockway Glass Container Inc. Glass foam
CN106675118A (zh) * 2016-12-14 2017-05-17 大连洪浰科技有限公司 水性无机调和液及其制备方法
CN110828309A (zh) * 2019-07-03 2020-02-21 杭州电子科技大学 一种二维材料刻蚀氧化硅

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE649739A (no) *
DE968034C (de) * 1953-09-06 1958-01-09 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von festem kristallwasserhaltigem Natriummetasilicat
DE2609831B2 (de) * 1976-03-10 1979-05-23 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt Verfahren zur Aufbereitung von Siliciumdioxid enthaltenden Abfallflugstäuben zu Fällungskieselsäuren und Silikaten
GB1518772A (en) * 1977-02-01 1978-07-26 Skamol Skarrehage Molerverk As Method of producing an aqueous solution of water glass
DE2826432C2 (de) * 1978-06-16 1980-10-16 Henkel Kgaa, 4000 Duesseldorf Verfahren zur Herstellung von Wasserglas
DE3002857A1 (de) * 1980-01-26 1981-07-30 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Verfahren zur hydrothermalen herstellung von natriumsilikatloesungen
DE3121919A1 (de) * 1980-06-24 1982-04-29 Steirische Magnesit-Industrie AG, 1130 Wien Hydrothermale direktsynthese von alkalisilikaten
JPS57111232A (en) * 1980-12-26 1982-07-10 Doukai Kagaku Kogyo Kk Production of alkali silicate
FR2541667B2 (fr) * 1982-04-16 1986-07-04 Ugine Kuhlmann Procede de fabrication de solutions de silicate alcalin dans un reacteur statique
FR2525204A1 (fr) * 1982-04-16 1983-10-21 Ugine Kuhlmann Procede de fabrication de solutions de silicate alcalin dans un reacteur statique
DE3421158A1 (de) * 1984-06-07 1985-12-12 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Verfahren zur hydrothermalen herstellung klarer natriumsilikatloesungen

Also Published As

Publication number Publication date
WO1990008733A1 (de) 1990-08-09
TR24117A (tr) 1991-05-01
CN1044633A (zh) 1990-08-15
RO109056B1 (ro) 1994-11-30
MX174184B (es) 1994-04-27
JP2922290B2 (ja) 1999-07-19
NO912949L (no) 1991-07-29
CA2009038A1 (en) 1990-07-31
GR3015331T3 (en) 1995-06-30
HU209381B (en) 1994-05-30
ZA90678B (en) 1990-10-31
FI95121B (fi) 1995-09-15
IE66833B1 (en) 1996-02-07
DE3902753A1 (de) 1990-08-02
NO912949D0 (no) 1991-07-29
CN1024781C (zh) 1994-06-01
AU4848190A (en) 1990-08-24
FI913628A0 (fi) 1991-07-30
ATE119135T1 (de) 1995-03-15
BR9007068A (pt) 1991-10-08
PT93013A (pt) 1990-07-31
NZ232271A (en) 1991-02-26
CS276519B6 (en) 1992-06-17
DD291536A5 (de) 1991-07-04
EP0380998A1 (de) 1990-08-08
CA2009038C (en) 2000-02-22
KR910700201A (ko) 1991-03-14
EP0380998B1 (de) 1995-03-01
JPH04503048A (ja) 1992-06-04
EP0456654A1 (de) 1991-11-21
PL163351B1 (pl) 1994-03-31
DE59008554D1 (de) 1995-04-06
FI95121C (fi) 1995-12-27
ES2069610T3 (es) 1995-05-16
HU901124D0 (en) 1991-11-28
KR0125622B1 (ko) 1998-04-11
US5084262A (en) 1992-01-28
DK141491A (da) 1991-07-30
DK175825B1 (da) 2005-03-14
CS41490A3 (en) 1992-02-19
HUT57674A (en) 1991-12-30
IE900333L (en) 1990-07-31
DK141491D0 (da) 1991-07-30
AU623477B2 (en) 1992-05-14
YU14290A (en) 1991-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0143978B1 (ko) 규산 칼륨 용액의 열수 제조방법
NO303279B1 (no) FremgangsmÕte for hydrotermisk fremstilling av kaliumsilikatoppl÷sninger
US5000933A (en) Process for hydrothermal production of sodium silicate solutions
US5238668A (en) Process for production of potassium silicate solutions by the addition of tempered quartz to hydrothermally reacted quartz and koh, and hydrothermal reaction thereof
US5215732A (en) Method for producing alkali metal silicates by heating cristobalite or tempered quartz sand with naoh or koh under atmospheric pressure
Holmes et al. The direct conversion of impure natural kaolin into pure zeolite catalysts
CA1145918A (en) Method for the preparation of water glass solutions
AU628933B2 (en) Hydrothermal process for preparing sodium silicate solutions with a high si02:na2o molar ratio
HUT60697A (en) Process for hydrothermal production of sodium silicate solutions
KR930002231B1 (ko) 열수 물유리의 제조방법