RU2022925C1 - Method of water glass producing - Google Patents
Method of water glass producing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022925C1 RU2022925C1 SU4930442A RU2022925C1 RU 2022925 C1 RU2022925 C1 RU 2022925C1 SU 4930442 A SU4930442 A SU 4930442A RU 2022925 C1 RU2022925 C1 RU 2022925C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silica gel
- calcium
- heated
- water
- sio
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии неорганических веществ, в частности к способу получения жидкого стекла. Жидкое стекло находит применение во многих отраслях народного хозяйства: строительной, металлургической, химической, легкой и текстильной промышленности. The invention relates to the technology of inorganic substances, in particular to a method for producing liquid glass. Liquid glass is used in many sectors of the economy: construction, metallurgy, chemical, light and textile industries.
Требованиями ГОСТ 13078-81 определены нормы натриевого жидкого стекла по плотности (1,35-1,5 г/см3), силикатному модулю (2,3-3,5), содержанию двуокиси кремния (22,7-35,0%) и окиси натрия (8,0-13,8%) для различных отраслей промышленности.The requirements of GOST 13078-81 determine the norms of sodium liquid glass in terms of density (1.35-1.5 g / cm 3 ), silicate module (2.3-3.5), and silicon dioxide content (22.7-35.0%) ) and sodium oxide (8.0-13.8%) for various industries.
Наиболее близким по технической сущности является способ получения натриевого жидкого стекла взаимодействием измельченной кремниевой кислоты с концентрированным раствором щелочи. The closest in technical essence is a method for producing sodium liquid glass by the interaction of crushed silicic acid with a concentrated alkali solution.
Исходный кремнегель содержит до 10% фтора (в пересчете на сухое вещество) и 30-35% влаги. Предварительно кремнегель обрабатывают водой, нагревают и фильтруют в горячем состоянии, затем промытый кремнегель сушат воздухом. Очищенный таким образом кремнегель обрабатывают избыточным количеством щелочи для связывания фтора, кипятят в течение 1,5 ч, вводят в суспензию 1-15% гидроокиси кальция в пересчете на исходное вещество и выдерживают при температуpе кипения в течение 1 ч. Далее вновь добавляют щелочь и выдерживают при температуре кипения в течение 3 ч, восполняя потери воды при кипении, и фильтруют в горячем состоянии. The starting silica gel contains up to 10% fluorine (in terms of dry matter) and 30-35% moisture. Preliminarily, silica gel is treated with water, heated and filtered while hot, then the washed silica gel is dried with air. The silica gel thus purified is treated with an excess of alkali to bind fluorine, boiled for 1.5 hours, 1-15% calcium hydroxide, calculated as the starting material, is introduced into the suspension and maintained at the boiling point for 1 hour. Then, the alkali is added again and kept at a boiling point for 3 hours, making up for the loss of water during boiling, and filtered while hot.
Недостатком данного способа является длительность, многостадийность процесса, общая продолжительность процесса варки составляет 5,5 ч. Кремнегель перед взаимодействием предварительно подвергают очистке, необходимое количество щелочи вводят в две стадии, между которыми проводится дополнительная очистка гидроокисью кальция, возникает необходимость восполнения потерь воды при длительном кипячении. The disadvantage of this method is the duration, multi-stage process, the total duration of the cooking process is 5.5 hours. Silica gel is preliminarily purified before interaction, the necessary amount of alkali is introduced in two stages, between which additional purification with calcium hydroxide is carried out, it becomes necessary to replenish water losses during prolonged boiling .
В результате жидкое стекло получают разбавленным, содержание SiO2 и Na2O 13,7 и 3,29% соответственно, что ограничивает сферу его применения и не отвечает требованиям ГОСТ 13078-81.As a result, water glass is obtained diluted, the content of SiO 2 and Na 2 O is 13.7 and 3.29%, respectively, which limits the scope of its application and does not meet the requirements of GOST 13078-81.
Целью данного изобретения является упрощение процесса с одновременным повышением качества готового продукта. The aim of this invention is to simplify the process while improving the quality of the finished product.
Цель достигается тем, что в процессе получения жидкого стекла гидроксид щелочного металла вводят в нагретую до температуры кипения суспензию, полученную после обработки пульпы кремнегеля с соотношением Т:Ж = 1:(1-2,5) соединениями кальция. The goal is achieved by the fact that in the process of producing liquid glass, alkali metal hydroxide is introduced into a suspension heated to boiling point obtained after processing silica gel pulp with a ratio T: W = 1: (1-2.5) calcium compounds.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Кремнегель, являющийся отходом процесса переработки кремнефтористоводородной кислоты на фтористый водород и фторсоли, смешивают с водой до соотношения Т:Ж = 1: (1-2,5). При введении воды менее 1 мас.ч. на 1 мас.ч. кремненеля, жидкое стекло получается вязкое, возможен непровар и образование настылей, что снижает качество готового продукта. При увеличении содержания воды в исходной суспензии более 2,5 мас.ч. на 1 мас.ч. кремнегеля, жидкое стекло получается разбавленным, увеличивается продолжительность процесса, необходима дополнительная стадия упарки готового продукта для получения жидкого стекла, соответствующего требованиям ГОСТ 13078-81. The essence of the proposed method is as follows. Silica gel, which is a waste of the process of hydrofluoric acid conversion to hydrogen fluoride and fluorine salts, is mixed with water to a ratio of T: W = 1: (1-2.5). With the introduction of water less than 1 wt.h. per 1 part by weight silicon, liquid glass is viscous, lack of fusion and formation of crusts are possible, which reduces the quality of the finished product. With an increase in water content in the initial suspension of more than 2.5 wt.h. per 1 part by weight silica gel, liquid glass is diluted, the process time increases, an additional stage of evaporation of the finished product is necessary to obtain liquid glass that meets the requirements of GOST 13078-81.
В приготовленную пульпу кремнегеля вводят кальцийсодержащее соединение в количестве 5-15% от массы взятого кремнегеля. Кальцийсодержащим соединением могут быть природные соединения - известняк, мел или строительная известь, что определяется доступностью и дешевизной, а также достижением наиболее полного связывания фтора, присутствующего в кремнегеле. Введение в исходную пульпу менее 5% кальцийсодержащего соединения от массы исходного кремнегеля не позволяет достичь полного связывания фтора. Введение более 15% кальцийсодержащего соединения увеличивает количество шлама в продукте. In the prepared silica gel pulp, a calcium-containing compound is introduced in an amount of 5-15% by weight of the taken silica gel. A calcium-containing compound can be natural compounds - limestone, chalk or building lime, which is determined by the availability and cheapness, as well as the achievement of the most complete fluorine binding present in silica gel. The introduction of less than 5% of a calcium-containing compound into the starting pulp by weight of the starting silica gel does not allow complete fluorine binding to be achieved. The introduction of more than 15% calcium-containing compounds increases the amount of sludge in the product.
После введения кальцийсодержащего соединения суспензию при постоянном перемешивании нагревают до температуры кипения и вводят гидроокись щелочного металла, вновь нагревают до температуры кипения и выдерживают при этой температуре в течение 15-20 мин. Полученное жидкое стекло охлаждают и отделяют от шлама. After the introduction of the calcium-containing compound, the suspension is heated to boiling point with constant stirring and alkali metal hydroxide is introduced, re-heated to boiling point and kept at this temperature for 15-20 minutes. The resulting liquid glass is cooled and separated from the sludge.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения являются применение пульпы кремнегеля с отношением Т:Ж = =1:(1-2,5), предварительная обработка пульпы кальцийсодержащим соединением, использование кремнегеля - отхода переработки кремнефтористоводородной кислоты на фтористый водород и фторсоли. Distinctive features of the present invention are the use of silica gel pulp with a ratio of T: W = 1: (1-2.5), pretreatment of the pulp with a calcium-containing compound, the use of silica gel - a waste product from the conversion of hydrofluoric acid into hydrogen fluoride and fluorosols.
Эти отличия являются существенными, так как известных технических решений, обладающих сходными признаками, не обнаружено. These differences are significant, since there are no known technical solutions with similar features.
П р и м е р 1. В реактор, представляющий емкость с мешалкой, подают 150 кг кремнегеля, являющегося отходом переработки кремнефтористоводородной кислоты на фтористый водород. Состав кремнегеля, мас.%: SiO2 56,0; F- 5.0; Н2О 35,0.Example 1. 150 kg of silica gel, which is a waste product from the conversion of hydrofluoric acid to hydrogen fluoride, are fed into a reactor representing a vessel with a stirrer. The composition of silica gel, wt.%: SiO 2 56,0; F - 5.0; H 2 O, 35.0.
После загрузки кремнегеля в реактор заливают 230 л воды, включают мешалку и перемешивают. Полученная суспензия имеет отношение Т:Ж = 1:1,5. Далее в суспензию при работающей мешалке вводят 25,5 кг известняка, содержащего 85% СаСО3, доводят до температуры кипения и вводят 65 л 40% раствора натриевой щелочи из расчета образования жидкого натриевого стекла с модулем 3. Полученную пульпу нагревают до температуры кипения и выдерживают при этой температуре и постоянном перемешивании в течение 20 мин. Готовое жидкое стекло охлаждают и отделяют от шлама. В результате получают 250 л натриевого жидкого стекла плотностью 1,34 г/см3 и модулем 3,06, содержащего, мас.%: Na2O 8,35; SiO2 24,8; F- 0,06.After loading silica gel, 230 L of water are poured into the reactor, the stirrer is turned on and mixed. The resulting suspension has a ratio of T: W = 1: 1.5. Next, 25.5 kg of limestone containing 85% CaCO 3 are introduced into the suspension with a working mixer, brought to a boiling point and 65 l of a 40% sodium alkali solution are added based on the formation of liquid sodium glass with module 3. The resulting pulp is heated to a boiling point and maintained at this temperature and with constant stirring for 20 minutes The finished liquid glass is cooled and separated from the sludge. The result is 250 l of sodium liquid glass with a density of 1.34 g / cm 3 and a module of 3.06, containing, wt.%: Na 2 O 8.35; SiO 2 24.8; F is 0.06.
П р и м е р 2. Методика эксперимента и состав кремнегеля аналогичны описанным в примере 1. В реактор подают 150 кг кремнегеля и 150 л воды, при этом отношение Т:Ж= = 1:1, вводят 25,5 кг известняка, содержащего 85% СаСО3. Полученную суспензию нагревают до температуры кипения и вводят 93,5 л 30%-ного раствора натриевой щелочи из расчета образования жидкого натриевого стекла с модулем 3. Полученную пульпу нагревают до кипения и выдерживают при этой температуре в течение 20 мин. Готовое жидкое стекло охлаждают и отделяют от шлама.PRI me R 2. The experimental procedure and the composition of silica gel are similar to those described in example 1. 150 kg of silica gel and 150 l of water are fed into the reactor, while the ratio T: W = 1: 1, 25.5 kg of limestone containing 85% CaCO 3 . The resulting suspension is heated to a boiling point and 93.5 L of a 30% sodium alkali solution is added based on the formation of liquid sodium glass with module 3. The resulting slurry is heated to boiling and held at this temperature for 20 minutes. The finished liquid glass is cooled and separated from the sludge.
В результате получают 230 л натриевого жидкого стекла плотностью 1,39 г/см3, модулем 2,9, содержащего, мас.%: Na2O 9,1; SiO2 25,6; F- 0,08.The result is 230 l of sodium liquid glass with a density of 1.39 g / cm 3 , a module of 2.9, containing, wt.%: Na 2 O 9.1; SiO 2 25.6; F is 0.08.
П р и м е р 3. Методика эксперимента и состав кремнегеля аналогичны описанным в примере 1. В реактор загружают 150 кг кремнегеля и 375 л воды, отношение Т:Ж = =1:2,5. Количества известняка, гидрата окиси натрия остаются без изменения. PRI me R 3. The experimental procedure and the composition of silica gel are similar to those described in example 1. 150 kg of silica gel and 375 l of water are loaded into the reactor, the ratio T: W = 1: 2.5. Amounts of limestone, sodium hydroxide remain unchanged.
В результате получают 320 л натриевого жидкого стекла плотностью 1,22 г/см3; модулем 3,1, содержащего, мас.%: Na2O 6,9; SiO2 20,7; F- 0,05%.The result is 320 l of sodium liquid glass with a density of 1.22 g / cm 3 ; module 3.1, containing, wt.%: Na 2 O 6.9; SiO 2 20.7; F - 0.05%.
П р и м е р 4. Методика эксперимента и состав кремнегеля аналогичны описанным в примере 1. В реактор загружают 150 кг кремнегеля и заливают 230 л воды при постоянном перемешивании. Отношение Т:Ж= = 1:1,5. Далее в суспензию при работающей мешалке вводят 18,5 кг извести строительной, содержащей 87,5% Са(ОН)2, доводят до температуры кипения и вводят 65 л 40%-ного раствора натриевой щелочи из расчета образования жидкого натриевого стекла с модулем 3. Полученную пульпу нагревают до температуры кипения и выдерживают при этой температуре и постоянном перемешивании в течение 20 мин. Готовое жидкое стекло охлаждают и отделяют от шлама.Example 4. The experimental procedure and composition of silica gel are similar to those described in example 1. 150 kg of silica gel are loaded into the reactor and 230 l of water are poured with constant stirring. The ratio of T: W = 1: 1.5. Next, 18.5 kg of building lime containing 87.5% Ca (OH) 2 are introduced into the suspension with a working mixer, brought to the boiling point and 65 l of a 40% sodium alkali solution are introduced from the calculation of the formation of liquid sodium glass with module 3. The resulting slurry is heated to boiling point and maintained at this temperature with constant stirring for 20 minutes. The finished liquid glass is cooled and separated from the sludge.
В результате получают 220 л натриевого жидкого стекла плотностью 1,39 и модулем 3,1, содержащего, мас.%: Na2O 8,9; SiO2 26,73; F- 0,075.The result is 220 l of sodium liquid glass with a density of 1.39 and a module of 3.1, containing, wt.%: Na 2 O 8.9; SiO 2 26.73; F - 0.075.
П р и м е р 5. Проводят аналогично примеру 1. В качестве гидроокиси щелочного металла используют 40%-ный раствор гидрата окиси калия в количестве 38 л в расчете на образование жидкого стекла с модулем 3,5. Полученную пульпу нагревают до кипения и выдерживают в течение 20 мин, далее продукт охлаждают и отделяют от шлама. PRI me R 5. Carried out analogously to example 1. As a hydroxide of an alkali metal using a 40% solution of potassium hydroxide in an amount of 38 l, calculated on the formation of water glass with a module of 3.5. The resulting pulp is heated to boiling and incubated for 20 minutes, then the product is cooled and separated from the sludge.
В результате получают 280 л калиевого жидкого стекла плотностью 1,28 г/см3 и модулем 3,4, содержащего, мас.%: K2O 10,06; SiO2 22,6; F- 0,05.The result is 280 l of potassium water glass with a density of 1.28 g / cm 3 and a module of 3.4, containing, wt.%: K 2 O 10.06; SiO 2 22.6; F is 0.05.
П р и м е р 6. В реактор, представляющий емкость с мешалкой, подают 150 кг кремнегеля, являющегося отходом переработки кремнефтористоводородной кислоты на фтористый водород. Состав кремнегеля, мас.%: SiO2 56,0; F- 5,0; Н2О 35.Example 6. 150 kg of silica gel, which is a waste product from the conversion of hydrofluoric acid to hydrogen fluoride, are fed into a reactor representing a vessel with a stirrer. The composition of silica gel, wt.%: SiO 2 56,0; F is 5.0; H 2 O 35.
После загрузки кремнегеля в реактор заливают 230 л воды, включают мешалку и перемешивают. Полученная суспензия имеет отношение Т:Ж = 1:1,5. Далее в суспензию при работающей мешалке вводят 26,5 кг мела, содержащего 85% СаСО3, что составляет 15% массовых от количества введенного кремнегеля, доводят до температуры кипения и вводят 65 л 40%-ного раствора натриевой щелочи из расчета образования жидкого натриевого стекла с модулем 3. Полученную пульпу нагревают до температуры кипения и выдерживают при этой температуре и постоянном перемешивании в течение 20 мин.After loading silica gel, 230 L of water are poured into the reactor, the stirrer is turned on and mixed. The resulting suspension has a ratio of T: W = 1: 1.5. Next, 26.5 kg of chalk containing 85% CaCO 3 , which is 15% by weight of the amount of added silica gel, is introduced into the suspension while the stirrer is working, brought to the boiling point and 65 l of a 40% sodium alkali solution are added based on the formation of liquid sodium glass with module 3. The resulting pulp is heated to a boiling point and maintained at this temperature with constant stirring for 20 minutes
Готовое жидкое стекло охлаждают и отделяют от шлама, количество которого составляет 25,6 кг. В результате получают 250 л натриевого жидкого стекла плотностью 1,36 г/см3 и модулем 3,06, содержащего, мас.%: SiO2 24,2; Na2O 8,16; F- 0,06.The finished liquid glass is cooled and separated from the sludge, the amount of which is 25.6 kg The result is 250 l of sodium liquid glass with a density of 1.36 g / cm 3 and a module of 3.06, containing, wt.%: SiO 2 24,2; Na 2 O 8.16; F is 0.06.
П р и м е р 7. В реактор, представляющий емкость с мешалкой, подают 150 кг кремнегеля, имеющего состав, мас.%: SiO2 60; F- 1,05, Н2О 37,5 (согласно разрабатываемым техническим условиям).PRI me R 7. In the reactor, representing the tank with a stirrer, serves 150 kg of silica gel having a composition, wt.%: SiO 2 60; F - 1.05, H 2 O 37.5 (according to the developed specifications).
После загрузки кремнегеля в реактор заливают 230 л воды, включают мешалку и перемешивают. Полученная суспензия имеет отношение Т:Ж = 1:1,5. Далее в суспензию при работающей мешалке вводят 4,2 кг строительной извести ГОСТ 9179-77, содержащей 65% СаО + MgO, что составляет 2% массовых кальцийсодержащего соединения от количества введенного кремнегеля, доводят до температуры кипения и вводят 70 л 40%-ного раствора натриевой щелочи из расчета образования жидкого натриевого стекла с модулем 3. Полученную пульпу нагревают до температуры кипения и выдерживают при этой температуре и постоянном перемешивании в течение 20 мин. Готовое жидкое стекло охлаждают, отделяют от шлама, количество которого составляет 2,5 кг. After loading silica gel, 230 L of water are poured into the reactor, the stirrer is turned on and mixed. The resulting suspension has a ratio of T: W = 1: 1.5. Next, 4.2 kg of construction lime, GOST 9179-77, containing 65% CaO + MgO, which is 2% of the mass calcium-containing compound of the amount of added silica gel, is introduced into the suspension while the mixer is running, brought to the boiling point and 70 l of a 40% solution are introduced sodium alkali from the calculation of the formation of liquid sodium glass with module 3. The resulting pulp is heated to a boiling point and maintained at this temperature with constant stirring for 20 minutes The finished liquid glass is cooled, separated from the sludge, the amount of which is 2.5 kg
В результате получают 250 л жидкого натриевого стекла плотностью 1,37 г/см3 и модулем 2,8, содержащего, мас.%: SiO2 25,8; Na2O 9,5; F- 0,048.The result is 250 l of liquid sodium glass with a density of 1.37 g / cm 3 and a module of 2.8, containing, wt.%: SiO 2 25.8; Na 2 O 9.5; F is 0.048.
Предлагаемый способ позволяет значительно сократить время варки по сравнению с прототипом, упростить процесс и повысить качество готового продукта за счет введения кальцийсодержащего соединения на стадии приготовления исходной пульпы кремнегеля. Достигается высокая степень очистки от фтора с одновременным улучшением качества готового продукта. The proposed method can significantly reduce cooking time compared to the prototype, simplify the process and improve the quality of the finished product due to the introduction of calcium-containing compounds at the stage of preparation of the initial silica gel pulp. A high degree of purification from fluorine is achieved with a simultaneous improvement in the quality of the finished product.
Полученное жидкое стекло отвечает требованиям ГОСТ 13078-81 и может быть использовано в народном хозяйстве. The resulting liquid glass meets the requirements of GOST 13078-81 and can be used in the national economy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4930442 RU2022925C1 (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Method of water glass producing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4930442 RU2022925C1 (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Method of water glass producing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022925C1 true RU2022925C1 (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=21571385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4930442 RU2022925C1 (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Method of water glass producing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2022925C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101462732B (en) * | 2009-01-14 | 2011-06-01 | 瓮福（集团）有限责任公司 | Method for preparing sodium silicate from fluorine-containing silica gel |
| RU2660040C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-07-04 | Евгений Андреевич Мамченков | Method of producing liquid glass |
-
1991
- 1991-03-04 RU SU4930442 patent/RU2022925C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка ФРГ N 2219503, кл. C 01B 33/32, 1973. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101462732B (en) * | 2009-01-14 | 2011-06-01 | 瓮福（集团）有限责任公司 | Method for preparing sodium silicate from fluorine-containing silica gel |
| RU2660040C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-07-04 | Евгений Андреевич Мамченков | Method of producing liquid glass |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0146414B1 (en) | Polymeric aluminum silicate sulphate and process and apparatus for producing the same | |
| CA2001063C (en) | Method for producing aqueous solutions of basic poly aluminum sulphate | |
| US4432804A (en) | Process for producing a mixture of tobermorite and ettringite | |
| RU2022925C1 (en) | Method of water glass producing | |
| US4054459A (en) | Method of preparing glass batch | |
| SU1813712A1 (en) | Method of water glass making | |
| SU1121233A1 (en) | Method for producing sodium silicate | |
| SU919992A1 (en) | Method of producing water glass | |
| SU1747385A1 (en) | Method of calcium fluoride preparation | |
| SU1097561A1 (en) | Method for desiliconizing aluminate solutions | |
| SU408535A1 (en) | ||
| RU1801946C (en) | Method for production liquid sodium glass | |
| SU1036700A1 (en) | Method for making white portland cement clinker | |
| SU960119A1 (en) | Method of producing calcium disilicate | |
| SU986853A1 (en) | Method of producing hydrosilicate substance | |
| SU1049425A1 (en) | Method of producing p zeolite | |
| RU2160708C2 (en) | Method of production of sodium aluminate | |
| SU1263671A1 (en) | Composition for producing facing products | |
| RU2070540C1 (en) | Method for production of liquid glass | |
| SU147585A1 (en) | The method of obtaining sodium-calcium silicate Na2O * CaO * 6SiO2 | |
| SU920020A1 (en) | Raw material mixture for producing active mineral additive to cement | |
| SU983047A1 (en) | Zeolyte adsorbent production process | |
| SU1710508A1 (en) | Method for purification of flotation fluoride concentrates | |
| SU1497163A1 (en) | Method of preparing granulated charge | |
| SU1028622A1 (en) | Method for making silica brick |