Pierwszenstwo Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 20.03.1975 75954 KI. 221,1/28 MKP Cb9c 1/28 Twórca wynalazku: Aurelia Woznicka Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Chemiczne „Rudniki", Rudniki k. Czestochowy (Polska) Sposób wytwarzania aktywnych napelniaczy krzemionkowych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania aktywnych napelniaczy krzemionkowych, stosowa¬ nych do gum mikroporoWatych, przez dzialanie al¬ kaliami na wodna zawiesine fluorokrzemianu sodo¬ wego.Znany sposób otrzymywania aktywnej krzemion¬ ki stosowanej jako napelniacz, polega na neutrali¬ zacji kwasu fluorokrzemowego lub fluorokrzemia¬ nu sodowego wodnym roztworem weglanu sodowe¬ go, wodorotlenku sodowego, amonowego lub innego wodorotlenku. Glównym produktem tego procesu sa fluorki metali alkalicznych, natomiast krzemion¬ ka stanowi odpad, który trzeba dopiero przerobic na forme aktywna, stosowana jako napelniacz do gumy. Wymaga to miedzy innymi wielokrotnego przemywania, w celu usuniecia zwiazków fluoru, co powoduje powstawanie znacznych ilosci wód odpadowych, nie nadajacych sie do wykorzystania.Celem niniejszego wynalazku jest usuniecie po¬ danych wyzej niedogodnosci, a postawionym do rozwiazania zagadnieniem technicznym — opraco¬ wanie sposobu otrzymywania krzemionki aktywnej stosowanej jako napelniacz, bezposrednio z fluoro¬ krzemianu, bez koniecznosci dodatkowej przeróbki.Wedlug wynalazku sposób ten polega na dziala¬ niu na wodna zawiesine fluorokrzemianu sodowego stezonym, wodnym roztworem krzemianu sodowe¬ go.Proces przebiega w reaktorze, do którego wpro¬ wadza sie równoczesnie wodna zawiesine, zawiera¬ lo 15 20 25 30 jaca 2—3% fluorokrzemianu sodowego i wodny roz¬ twór krzemianu sodowego zawierajacy 18—30% dwutlenku krzemu, utrzymujac temperature mie¬ szaniny reakcyjnej w granicach 75—9G°C oraz jej pH w zakresie 7—11,5. W tych warunkach nastepu¬ je str^cafrile dwutlenku krzemu, które prowadzi sie do momentu uzyskania w roztworze zawartosci 3,7^-4,7% krzemionki.Tak wytracona krzemionke oddziela sie od roz¬ tworu powstalego fluorku sodowego przez filtracje, nastepnie zarabia ja na pulpe z woda odminerali- zowana (o twardosci w stopniach niemieckich: oko¬ lo 2°) w stosunku objetosciowym krzemionki do wody okolo 1 :2, ponownie filtruje i suszy w tem¬ peraturze nie przekraczajacej 300°C.Oddzielony w I filtracji roztwór fluorku sodo¬ wego przerabia sie na fluorokrzemian sodowy np. przez dodanie kwasu fluorokrzemowego lub wysy¬ canie czterofluorkiem krzemu i zawraca czesciowo do procesu. Natomiast II filtrat, uzyskany podczas oddzielania krzemionki ze wspomnianej pulpy, za¬ wraca sie do reaktora, przed wprowadzeniem do niego nastepnej porcji fluorokrzemianu sodowego i krzemianu sodowego.Krzemionka otrzymana w opisanym procesie po¬ siada wlasnosci aktywnych napelniaczy krzemion¬ kowych i w tej postaci moze byc stosowana do gum.Sposób przewiduje ponadto wykorzystanie w pro¬ cesie roztworów otrzymywanych podczas filtracji, 75 95475 954 co eliminuje klopoty zwiazane z usuwaniem odpa¬ dów.Przyklad I. Do wygumowanego reaktora o pojemnosci 500 1 wyposazonego w mieszadlo pro- pelerowe o 1500 obr/min. wprowadza sie 55 1 fil¬ tratu otrzymanego w drugiej filtracji krzemionki (lub wody w przypadku zakladania szarzy po raz pierwszy) i ogrzewa go do temperatury 80°C. Na¬ stepnie uruchamia sie mieszadlo i do reaktora do¬ zuje w ciagu 20 minut 50 litrów krzemianu sodo¬ wego o zawartosci 20,3% SiO^ 6,7% Na20 i o ge¬ stosci 1,3 g/cm3, oraz 238 kg 2,5% wodnej zawie¬ siny fluorokrzemianu sodowego, utrzymujac pH za¬ wiesiny w wartosci 9,5. Po zakonczeniu dozowania wytracony osad krzemionki oddziela sie w urza¬ dzeniach filtracyjnych, otrzymana mokra krzemion¬ ke kieruje sie do repulpatora; do którego wprowa¬ dza sie 150 1 wody, i po wymieszaniu ponownie fil¬ truje. Osad krzemionki suszy sie w suszarce tune¬ lowej w temperaturze nie przekraczajacej 300°C.Otrzymany produkt posiada nastepujace wlasno¬ sci: Zawartosc Si02 Zawartosc Na Zawartosc Cu Zawartosc Mn Zawartosc Fe Zawartosc wilgoci w 105°C Straty prazenia w 65°C Ciezar wlasciwy mate¬ rialu nasypanego Ciezar wlasciwy mate¬ rialu utrzesionego Pozostalosc na sicie o boku oczka 0,063 mm Pozostalosc na sicie o boku oczka 0,125 mm Chlonnosc wody Chlonnosc oleju — 85—90% — 0,5—0,7% — 0,001—0,002% — 0,001—0,002% — 0,03—0,04% — 4—7% — 14—16% — 100—120 g/dm3 — 260—280 g/dm3 — 0,3—0,4% — 0,0% — 180—190 cm3/100 g — 180—200 g/100 g otrzymanej zawiesiny do 20°C wytracony osad flu¬ orokrzemianu sodowego oddziela sie przez filtracje.Uzyskuje sie okolo 68 kg mokrego -fluorokrzemianu sodowego. Dwie trzecie tego produktu przemywa sie woda i suszy w suszarce tunelowej w tempera¬ turze nie przekraczajacej 300°C.Otrzymany suchy fluorokrzemian sodowy ma na¬ stepujacy sklad: Na2SiF6 wolny S02 Fe 15 20 25 30 35 40 — 96,0 —98,0% — 1,5 — 2,0% — 0,03— 0,05% Filtrat I w ilosci okolo 255 1, zawierajacy 2,6% NaF miesza sie z 52 kg 20% H2SiF6. Po ochlodzeniu Pozostala Vs ilosci mokrego fluorokrzemianu so¬ dowego miesza sie z filtratem uzyskanym podczas saczenia zawiesiny fluorokrzemianu i zawraca do reaktora, do wytracania nowej porcji krzemionki z roztworu krzemianu sodowego.Przyklad II. Do wygumowanego reaktora, zawierajacego filtrat lub wode odmineralizowana, jak w przykladzie I, dozuje sie w ciagu 20 minut 59,5 1 krzemianu sodowego o zawartosci 20,3% Si02, 6,7% Na20 i o gestosci 1,3 g/cm3, oraz 280 kg 2,5% wodnej zawiesiny fluorokrzemianu sodowego, utrzymujac pH stracanej zawiesiny w wartosci 11,5.Dalej postepuje sie jak w przykladzie I, otrzymu¬ jac produkt o wlasnosciach podanych w przykla¬ dzie I. PL PL