Pierwszenstwo: , Zgloszenie ogloszono: 05.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.10.1975 81209 KI. 12i. 33/12 MKP COlb 33/12 I rCZYitLNIAJ Urzedu Potenlowsgo I Twórcy wynalazku: Aurelia Woznicka, Zygmunt Kunert Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Chemiczne „Rudniki", Rudniki Czestochowskie (Polska) Sposób wytwarzania krzemionki aktywnej o wysokim stopniu dyspersji Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania krzemionki aktywnej o duzym stopniu dyspersji, stoso-. wanej jako napeln i acz do mieszanek gumowych. Polega on na stracaniu krzemionki z wodnych roztworów krzemianu sodowego za pomoca kwasu siarkowego, w obecnosci jonów wapnia i/lub magnezu.Znany sposób otrzymywania krzemionki aktywnej polega na wprowadzeniu roztworu krzemianu sodowe¬ go, o zawartosci 120 g SiQ2/l do 2% roztworu krzemianu sodowego ogrzanego do temperatury 90—95°C, a na- • stepnie zakwaszeniu calosci 0,36 n roztworem kwasu siarkowego do uzyskania pH = 10,3. Do otrzymanego roztworu dodaje sie chlorku wapnia, celem wytracenia osadu skladajacego sie z krzemionki i krzemianu wapnia.Na osad ten dziala sie nastepnie kwasem solnym w celu usuniecia z niego wapnia, po czym przemywa go i suszy.Uzyskany produkt charakteryzuje sie mala dyspersja oraz znaczna zawartoscia czastek zolu i zelu.Celem wynalazku jest usuniecie tej wady, a zadaniem technicznym, które nalezy rozwiazac — opracowanie sposobu otrzymywania krzemionki aktywnej o duzym stopniu dyspersji, wolnej od czastek zolu i zelu. Wedlug wynalazku opiera sie on na znanej metodzie stracania krzemionki z wodnego roztworu krzemianu sodowego za pomoca kwasu siarkowego, w obecnosci jonów wapnia i/lub magnezu. Nieoczekiwany efekt uzyskano dozujac równoczesnie wodny roztwór krzemianu sodowego o stosunku molowym Si02 do Na30 = 3-3,3 i zawartosci 10-20% Si02 oraz rozcienczony kwas siarkowy o zawartosci 3,5-12% H2S04, przy pH 8-10 do ogrzanego do temperatury 65—100°C wodnego roztworu rozpuszczalnych w wodzie soli wapnia i/lub magnezu dla siarczanu magnezu o zawartosci 1-3% Ca2+, lub 0,6-3,6% /Mg2 +, lub 0,8-2,8%, Ca2+ + Mg2+ w przeliczeniu na 100% wprowadzonego Si02 po czym do mieszaniny reakcyjnej wprowadza sie dodatkowo kwas siarkowy do uzyskania pH 6-7 a nastepnie wytracony osad oddziela sie przemywa go i suszy. Stwierdzono ponadto wyrazny wplyw ilosci stosowanych jonów Ca i/lub Mg na wlasnosci otrzymywanej krzemionki, zwlaszcza na jej ciezar nasypowy.I tak, przy tych samych parametrach reakcji, podwyzszenie dodatku tych jonów o 50% powoduje zmniejszenie ciezaru nasypowego o okolo 20%, natomiast zmniejszenie dodatku tych jonów o 50% powoduje wzrost ciezaru nasypowego o okolo 20%.Opisany sposób gwarantuje otrzymanie krzemionki aktywnej o pozadanym stopniu dyspersji, nie zawieraja¬ cej zolu ani zelu. Umozliwia on ponadto regulowanie ciezaru nasypowego otrzymywanego produktu.2 81209 P r z y k l a d I. Do reaktora o pojemnosci 200 I, zaopatrzonego w mieszadlo propelerowe o 2800 obr/min, ogrzewanego przeponowo, wprowadza sie 50 I wody, a nastepnie rozpuszcza w niej 200 g CaCI2. Roztwór ogrzewa sie do 70°C, po czym dozuje do niego 14 litrów roztworu krzemianu sodowego o stosunku molowym Si02 : Na20 = 3,2 i 20% zawartosci Si02 oraz 50 I kwasu siarkowego 4,3%. Podczas dozo¬ wania utrzymuje sie temperature mieszaniny reakcyjnej 70°C i pH = 9. Dozowanie obu reagentów trwa 15 minut, po czym dozuje sie jeszcze kwas siarkowy zakwaszajac mieszanine do pH = 6,7. Otrzymana zawiesine filtruje sie, przemywa dwukrotnie do zawartosci 0,05% Na i suszy w temperaturze 110°C. Uzyskana krzemionka posiada nastepujace wlasnosci: mase nasypowa materialu 100 g/dcm3, chlonnosc oleju 350 cm3/100 g, powierz¬ chnie wlasciwa 250 m2/g.Przyklad II. Wprowadzajac do wody 600 g Mg S04 • 7 H20 zamiast 200 g CaCI2 przy niezmienio¬ nych pozostalych parametrach procesu otrzymuje sie produkt o wlasnosciach takich samych jak w przykla¬ dzie I.Przyklad III. Wprowadzajac do wody 90 g CaCI2 i 267 g MgCI2 • 6H20 zamiast 200 g CaCI2 przy niezmienionych pozostalych parametrach procesu otrzymuje sie produkt o wlasnosciach takich samych jak w przykladzie I. PL PL