RU2181691C2 - Способ получения жидкого стекла - Google Patents
Способ получения жидкого стекла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2181691C2 RU2181691C2 RU99125591A RU99125591A RU2181691C2 RU 2181691 C2 RU2181691 C2 RU 2181691C2 RU 99125591 A RU99125591 A RU 99125591A RU 99125591 A RU99125591 A RU 99125591A RU 2181691 C2 RU2181691 C2 RU 2181691C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- silica fume
- silica
- temperature
- liquid glass
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла для производства строительных материалов. Сущность изобретения заключается в приготовлении суспензии в растворе гидроксида натрия из кремнеземсодержащего аморфного материала - микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния, с размером частиц (0,05-10)•10-6 м при соотношении твердой и жидкой фаз в суспензии Т:Ж=1:(1,9-5,65) с последующей гидротермальной обработкой суспензии при атмосферном давлении и температуре 75-80oС в течение 10-66 мин. Технический результат - получение качественного однородного продукта, обладающего достаточно высокой вязкостью, хорошими клейкими и вяжущими свойствами, из микрокремнезема со сравнительно широким диапазоном значений размера его частиц. 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла для производства строительных материалов.
Известен способ получения жидкого стекла, заключающийся в сплавлении щелочесодержащих компонентов (кальцинированная сода, поташ, сульфат натрия) и молотого кварцевого песка в силикат-глыбу при температуре 1300-1400oС и дальнейшего ее растворения в автоклавах при температуре 150-175oС и давлении 0,4-0,8 МПа в течение 4-6 ч [авт. св. СССР 272273, кл. С 01 В 33/32, 1970].
Недостатком этого способа является трудоемкость процесса, необходимость сложного технологического оборудования и большого расхода энергии.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения жидкого стекла, включающий приготовление суспензии из микрокремнезема, отхода производства кристаллического кремния, с размером частиц (0,01-0,1)•10-6м в растворе гидроксида натрия при соотношении Т:Ж=1:(2,0-5,32) с последующей гидротермальной обработкой суспензии при атмосферном давлении и температуре 70-75oC в течение 8-60 мин (RU 2129986, опубл. 10.05.1999 г. кл. С 01 В 33/32, 4 стр.).
Недостатком способа является невозможность получения качественного однородного продукта (обладающего достаточно высокой вязкостью, хорошими клеящими и вяжущими свойствами) из сырья с более широким диапазоном размера частиц (более крупных), а следовательно, известный способ позволяет утилизировать такой многотоннажный отход, как микрокремнезем, лишь частично.
Задачами, решаемыми предлагаемым изобретением, являются расширение диапазона размера частиц используемого микрокремнезема, улучшение качества жидкого стекла (увеличение вязкости, улучшение клейкости и вяжущих свойств).
Технический результат - получение качественного однородного продукта, обладающего достаточно высокой вязкостью, хорошими клейкими и вяжущими свойствами, из микрокремнезема со сравнительно широким диапазоном значений размера его частиц (более крупных).
Указанный технический результат достигается тем, что приготовление суспензии осуществляют из кремнеземсодержащего аморфного материала - микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния с размером частиц (0,05-10)•10-6 м в растворе гидроксида натрия при соотношении твердой и жидкой фаз в суспензии Т:Ж = 1:(1,9-5,65), а гидротермальную обработку суспензии проводят при атмосферном давлении и температуре 75-80oС в течение 10-66 мин.
Способ состоит в следующем.
Отдозированные в заданных количествах исходные материалы: микрокремнезем, вода, известной концентрации раствор гидроксида натрия, загружают в мешалку с механическим перемешиванием и глухим паропроводом. Химический состав микрокремнезема и концентрация Na2O в растворе остаются прежними, как и в прототипе: 83-93 мас.% SiO2 и 6-16 мас.% углеродистых примесей (графит (С) и карборунд (SiC)); 95-100кг/м3 соответственно. Соотношение твердой и жидкой фаз составляет 1:(1,9-5,65). При постоянном перемешивании содержимое мешалки нагревают до температуры 75-80oC. После этого подачу тепла отключают, а температура поднимается до 95-98oС. Варится жидкое стекло при атмосферном давлении 10-66 мин.
Температурный и временной режим процесса получения жидкого стекла обусловлен
1. Дисперсным состоянием микрокремнезема. Микрокремнезем - отход производства кристаллического кремния на Братском алюминиевом заводе. Удаляется микрокремнезем из газов, отходящих от руднотермической печи выплавки кристаллического кремния, перед выбросом их в атмосферу. Доя этой цели используют газоочистное сооружение, которое условно можно разделить на несколько узлов:
1) Угол предварительной очистки газов. Здесь улавливаются крупные частицы и щепа. Узел включает в себя прямоточные циклоны.
1. Дисперсным состоянием микрокремнезема. Микрокремнезем - отход производства кристаллического кремния на Братском алюминиевом заводе. Удаляется микрокремнезем из газов, отходящих от руднотермической печи выплавки кристаллического кремния, перед выбросом их в атмосферу. Доя этой цели используют газоочистное сооружение, которое условно можно разделить на несколько узлов:
1) Угол предварительной очистки газов. Здесь улавливаются крупные частицы и щепа. Узел включает в себя прямоточные циклоны.
2) Узел кондиционирования и охлаждения. Здесь происходит увлажнение газов мелкораспыленной водой. Узел включает в себя скрубберы полного испарения, насосы, механические фильтры.
3) Узел пылеулавливания. Состоит из горизонтальных четырехпольных электрофильтров и системы пылеулавливания.
Для получения жидкого стекла по предлагаемому способу используется микрокремнезем, осевший в предпоследнем (третьем) по ходу движения газов поле. Диапазон значений размера частиц такого микрокремнезема сравнительно широк и составляет (0,05-10)•10-6м. При температуре 75oС растворение микрокремнезема с указанным размером частиц только начинается (растворяются наиболее мелкие частицы). Полное же его растворение происходит при температуре, близкой к 80oС (растворение более крупных частиц). Принятое время и температура процесса позволяют получать из микрокремнезема с размером частиц (0,05-10)•10-6 м качественное однородное жидкое стекло, обладающее достаточно высокой вязкостью и хорошими клеящими и вяжущими свойствами.
2. Наличием в микрокремнеземе значительного количества углеродистых примесей - графита (С) и карборунда (SiC), обладающих высокой теплопроводностью, за счет чего равномерно распределенные в объеме микрокремнезема мельчайшие частицы С и SiC способствуют интенсификации процесса образования жидкого стекла.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующим примером.
В качестве кремнеземнесодержащего компонента используют микрокремнезем, состоящий из частиц размером (0,05-10)•10-6 м. В заданных соотношениях готовят суспензию из 190 г микрокремнезема, что, исходя из химического состава, составляет 164 г двуокиси кремния. 380 г гидроксида натрия, что соответствует 164 г Na2O, 1340 г воды. Соотношение твердой и жидкой фаз в суспензии равно 4,74. Все сырьевые компоненты: микрокремнезем, гидроксид натрия и воду, дозируют одновременно при непрерывном перемешивании. При атмосферном давлении и постоянном перемешивании суспензию нагревают до 75 -80oC. При этой температуре начинает происходить растворение частичек SiO2 в NaOH, что сопровождается повышением температуры до 95-98oС. Такой режим в мешалке поддерживают до тех пор, пока суспензия не станет прозрачной, а на ее поверхности не появится тонкая пленочка (свидетельство полного растворения двуокиси кремния с образованием жидкою стекла). Продолжительность этого процесса 66 мин. Полученное жидкое стекло не очищают. Плотность готового продукта p= 1,25 г/см3, силикатный модуль n=1.
Аналогичным образом приготовлены еще 8 составов жидкого стекла.
В таблице приведены параметры получения жидкого стекла по предлагаемому способу, а также основные показатели, характеризующие свойства полученного жидкого стекла.
Данные таблицы показывают, что продолжительность гидротермальной обработки суспензии cocтавляет 10-66 мин, а температура технологического процесса получения жидкого стекла 75-80oС.
Предлагаемый способ отличается от известного прежде всего тем, что позволяет использовать микрокремнезем со сравнительно широким диапазоном размера частиц (0,05-10)•10-6 м. Установлено, что при использовании микрокремнезема с указанным размером частиц только при температуре 75-80oС и в течение 10-66 мин. достигается необходимый результат (получение вязкого жидкого стекла с хорошими вяжущими и клеящими свойствами). Растворение микрокремнезема с указанным размером частиц при температуре 75oC только начинается. Полное же его растворение происходит при температуре, близкой к 80oС. В известном способе (за счет более мелких частиц) растворение микрокремнезема начинается при температуре 70oС, а заканчивается при температуре около 75oС. При использовании микрокремнезема с размером частиц, указанном в предлагаемом способе, получение жидкого стекла по технологическим параметрам, приводимым в известном способе, невозможно. Более крупные частицы микрокремнезема ((0,05-10)•10-6 м) по предлагаемому способу по сравнению с известным ((0,01-0.1)•10-6м) не могут раствориться при более низкой Т=70-75oС (против Т= 70-75oС) и за более короткий срок - 8-60 мин (против 10-66 мин). В результате этого получается продукт (даже при необходимых значениях силикатного модуля и плотности), характеризующийся незначительной вязкостью, недостаточной клейкостью и плохими вяжущими свойствами, а также появлением нерастворимого осадка. Отсутствие же осадка в жидком стекле за счет полного растворения частиц (микрокремнезема позволяет полностью использовать дефицитный и дорогостоящий гидроксид натрия, не допуская его перерасхода. И наконец, применение микрокремнезема третьего поля позволяет утилизировать многотоннажный промышленный отход, что позволяет организовать безотходное производство и тем самым способствует решению экологических проблем.
Claims (1)
- Способ получения жидкого стекла, включающий приготовление суспензии из кремнеземсодержащего аморфного материала - микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния, в растворе гидроксида натрия с последующей гидротермальной обработкой, отличающийся тем, что приготовление суспензии осуществляют из указанного кремнеземсодержащего аморфного материала с размером частиц (0,05-10)•10-6 м при соотношении твердой и жидкой фаз в суспензии Т: Ж= 1: (1,9-5,65), а гидротермальную обработку суспензии проводят при атмосферном давлении и температуре 75-80oС в течение 10-66 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125591A RU2181691C2 (ru) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | Способ получения жидкого стекла |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125591A RU2181691C2 (ru) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | Способ получения жидкого стекла |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99125591A RU99125591A (ru) | 2001-10-20 |
RU2181691C2 true RU2181691C2 (ru) | 2002-04-27 |
Family
ID=20227753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99125591A RU2181691C2 (ru) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | Способ получения жидкого стекла |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2181691C2 (ru) |
-
1999
- 1999-12-06 RU RU99125591A patent/RU2181691C2/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4490816B2 (ja) | 合成中空小球体 | |
JP4176958B2 (ja) | 合成ケイ酸塩の製造法およびそのガラス製造における使用法 | |
RU1838273C (ru) | Формовочна композици | |
JPS61295242A (ja) | ガラス質ビ−ズの製造法 | |
JP5749931B2 (ja) | 炭素排出がほぼゼロの構造材料 | |
JP2005536333A5 (ru) | ||
KR20080077002A (ko) | 응고성 복합재를 위한 다기능성 조성물 및 조성물의 제조방법 | |
CN109336123A (zh) | 一种利用粉煤灰制备高模数水玻璃的方法 | |
US9567260B2 (en) | Synthetic microparticles | |
RU2181691C2 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
JP2002128527A (ja) | 合成ケイ酸塩の製造方法及びガラス製造におけるその使用 | |
RU2181692C2 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
JP2839725B2 (ja) | 高純度結晶質シリカの製造方法 | |
JPS61232257A (ja) | 低い温度で硬化可能の含水無機成形材料 | |
RU2171223C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
EP3095765A1 (en) | Glass batch pelletizing method using activated cullet | |
RU2135410C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
RU2408633C1 (ru) | Способ получения кремнеземсодержащего связующего | |
RU2129986C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
RU2171222C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла специального назначения | |
RU2172295C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
RU2085489C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
CN113620670A (zh) | 一种生物质电厂灰渣制备免烧砖联产氯化钾的系统和方法 | |
RU2374177C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
JPH0517172B2 (ru) |