RU2374177C1 - Способ получения жидкого стекла - Google Patents
Способ получения жидкого стекла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374177C1 RU2374177C1 RU2008125907/15A RU2008125907A RU2374177C1 RU 2374177 C1 RU2374177 C1 RU 2374177C1 RU 2008125907/15 A RU2008125907/15 A RU 2008125907/15A RU 2008125907 A RU2008125907 A RU 2008125907A RU 2374177 C1 RU2374177 C1 RU 2374177C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid glass
- suspension
- carbon
- heating
- producing liquid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в производстве строительных материалов. Способ заключается в приготовлении суспензии из отхода производства ферросилиция - микрокремнезема, представляющего собой углеродо-кремнеземистый материал с размером частиц 0,01-200 мкм, включающий 6-14% углеродистой части, представленной кристаллической составляющей в виде β-SiC и графита, а также кремнеземистую часть, представленную аморфным SiO2, в растворе гидроксида натрия с последующим нагревом до температуры 65-70°С при атмосферном давлении. Изобретение позволяет упростить процесс получения жидкого стекла, снизить длительность периода нагрева сырьевой смеси и энергозатраты. 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 1300-1400°С и дальнейшего ее растворения в автоклавах при температуре 150-175°С и давлении 0,4-0,8 МПа в течение 4-6 часов [авт. св. СССР №272273, кл. С01В 33/32, 1970].
Недостатками этого способа являются трудоемкость процесса, необходимость сложного технологического оборудования и большого расхода энергии.
Наиболее близкими к изобретению, по технической сущности, является способ получения жидкого стекла, включающий приготовление суспензии из кремнеземсодержащего аморфного материала в щелочном растворе гидроксида натрия с последующей гидротермальной обработкой при 100-120°С и давлении 0,2 МПа в течение 10-120 мин. В качестве кремнеземсодержащего аморфного материала в данном способе используется отход производства кристаллического кремния микрокремнезем с размером частиц (10-200)10-6 м, на 76-84 мас.%, состоящий из SiО2 и 15-23 мас.% углеродистых примесей. Соотношение твердой и жидкой фаз в суспензии Т:Ж=1:(1,9-5,65) [патент РФ №2171222, кл. С01В 33/32, 2001 г.].
Недостатками этого способа являются большие энергозатраты и длительность периода нагрева сырьевой смеси; невозможность использования кремнеземистого сырья с более мелким размером частиц; неполная утилизация микрокремнезема.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является упрощение процесса получения жидкого стекла.
Технический результат - снижение энергозатрат и длительности периода нагрева сырьевой смеси, за счет чего снижается стоимость готового продукта.
Указанный технический результат достигается тем, что способ получения жидкого стекла включает приготовление суспензии из углеродо-кремнеземистого материала в щелочном растворе гидроксида натрия с последующим нагревом, а приготовление суспензии осуществляется из отхода производства ферросилиция - микрокремнезема - углеродо-кремнеземистого материала с размерами частиц 0,01-200 мкм, углеродистая часть которого на 6-14% представлена кристаллической составляющей в виде β-SiC и графита, кремнеземистая - аморфным SiО2, а нагревают суспензию до температуры 65-70°С при атмосферном давлении.
В качестве щелочного компонента используют натр едкий технический. В качестве углеродо-кремнеземистого материала используют отход производства ферросилиция - микрокремнезема.
Способ состоит в следующем. Отдозированные в заданных количествах исходные материалы: микрокремнезем и щелочной раствор необходимой концентрации, загружают в мешалку с механическим перемешиванием и глухим паропроводом. При постоянном перемешивании содержимое мешалки нагревают до температуры 65-70°С. После этого подачу тепла отключают, а температура поднимается до 90-95°С. При такой температуре осуществляется синтез жидкого стекла.
Принятые технологические параметры обусловлены, прежде всего, модификацией карбида кремния, содержащегося в микрокремнеземе.
β-модификация относится к кубической сингонии, что указывает на одинаковую скорость распространения теплоты по всем направлениям кристалла. Скорость распространения теплоты по телу кристалла находится в прямой зависимости от того, вдоль какого линейного элемента симметрии она распространяется. В кристаллах кубической сингонии поверхность распространения теплоты имеет форму сферы. Следовательно, в отношении теплопроводности кристаллы кубической сингонии являются изотропными, т.е. по всем направлениям равносвойственными.
Таким образом, благодаря хорошей теплопроводности β-SiC сырьевая смесь, содержащая его, равномерно распределенного по всему объему, быстрее нагревается, т.е. достигает необходимой температуры.
Более того, уже на стадии подготовки сырьевой смеси наблюдается заметное повышение температуры суспензии. Это связано с тем, что реакция взаимодействия щелочи с водой экзотермическая. Поэтому, когда в щелочной раствор всыпается микрокремнезем, содержащий β-SiC, наблюдается еще больший ее разогрев, т.к. равномерно распределенные в объеме сырьевой смеси мельчайшие частички β-SiC способствуют интенсивной передаче тепла. Благодаря этому затраты тепла на процесс получения жидкого стекла могут быть уменьшены, а продолжительность периода нагрева сырьевой смеси сокращена.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующим примером. В качестве углеродо-кремнеземистого компонента используют отход производства ферросилиция - микрокремнезем с размерами частиц 0,01-200 мкм, углеродистая часть которого на 6-14% представлена кристаллической составляющей в виде β-SiC и графита, а кремнеземистая - аморфным SiО2. В заданных соотношениях готовят суспензию из 191 г микрокремнезема, что исходя из химического состава составляет 164 г двуокиси кремния, 380 г едкого натра, что соответствует 164 г Na2О, 1360 г воды. Из едкого натра и воды готовят раствор необходимой концентрации, куда затем всыпается микрокремнезем и все перемешивается. При постоянном перемешивании суспензию нагревают до 65°С. После чего подачу тепла отключают, а температура суспензии за счет экзотермических реакций поднимается до 90-95°С. 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 жидкого стекла. Полученное жидкое стекло не очищают. Силикатный модуль готового продукта n=1, а плотность ρ=1,28 г/см3.
Аналогичным образом приготовлены еще три состава жидкого стекла.
В таблице приведены параметры получения жидкого стекла по предлагаемому способу, а также основные показатели, характеризующие свойства жидкого стекла.
№ п/п | Продолжительность нагрева суспензии, мин | Свойства жидкого стекла | ||||
Прототип | Предлагаемый вариант | По прототипу | Предлагаемый вариант | |||
Силикатный модуль (n) | Плотность (ρ), г/см3 | Силикатный модуль (n) | Плотность(ρ), г/см3 | |||
1 | 43 | 32 | 1 | 1,28 | 1 | 1,28 |
2 | 40 | 29 | 2 | 1,36 | 2 | 1,36 |
3 | 36 | 24 | 3 | 1,28 | 3 | 1,28 |
4 | 35 | 24 | 4 | 1,42 | 4 | 1,42 |
Данные таблицы показывают, что период нагрева сырьевой смеси сократился (по сравнению с прототипом) в среднем на 25-30%, что позволяет существенно уменьшить энергозатраты на весь процесс получения жидкого стекла. Кроме того, предлагаемый способ позволяет использовать сырье с более широким диапазоном размера частиц (от 0,01 до 200 мкм в предлагаемом варианте против 10-200 мкм по прототипу), что существенно расширяет сырьевую базу и способствует более полному использованию многотоннажного промышленного отхода, что позволяет организовать безотходное производство и тем самым способствует решению экологических проблем.
Claims (1)
- Способ получения жидкого стекла, включающий приготовление суспензии из углеродокремнеземистого материала в щелочном растворе гидроксида натрия с последующим нагревом, отличающийся тем, что приготовление суспензии осуществляют из отхода производства ферросилиция - микрокремнезема, представляющего собой углеродокремнеземистый материал с размером частиц 0,01-200 мкм, включающий 6-14% углеродистой части, представленой кристаллической составляющей в виде β-SiC и графита, а также кремнеземистую часть, представленную аморфным SiO2, а нагрев суспензии ведут до температуры 65-70°С при атмосферном давлении.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008125907/15A RU2374177C1 (ru) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Способ получения жидкого стекла |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008125907/15A RU2374177C1 (ru) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Способ получения жидкого стекла |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2374177C1 true RU2374177C1 (ru) | 2009-11-27 |
Family
ID=41476621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008125907/15A RU2374177C1 (ru) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Способ получения жидкого стекла |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2374177C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021035318A1 (pt) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Vale S.A. | Processo de obtenção de silicato de sódio em pó a partir de rejeito arenoso oriundo do processo de concentração de minério de ferro |
WO2021203178A1 (ru) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | Екатерина Димитрова НИКОЛОВА | Строительный материал на основе древесины и стекла |
-
2008
- 2008-06-25 RU RU2008125907/15A patent/RU2374177C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021035318A1 (pt) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Vale S.A. | Processo de obtenção de silicato de sódio em pó a partir de rejeito arenoso oriundo do processo de concentração de minério de ferro |
WO2021203178A1 (ru) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | Екатерина Димитрова НИКОЛОВА | Строительный материал на основе древесины и стекла |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101318663A (zh) | 一种生产高模数硅酸钠的方法 | |
CN100497228C (zh) | 含纳米碳酸钙的铝酸钙水泥及其制备方法 | |
CN106315573A (zh) | 改性石墨烯及其水泥复合材料的制备方法 | |
CN103833399A (zh) | 钙长石轻质耐火砖及其制备方法 | |
CN108975348A (zh) | 一种煤矸石制备4a分子筛的方法 | |
He et al. | Celsian formation from barium-exchanged geopolymer precursor: Thermal evolution | |
RU2374177C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
CN104451883A (zh) | 一种硬硅钙石晶须的制备方法 | |
CN105541370B (zh) | 多孔碳化硅陶瓷材料的制备方法 | |
Chen | Biogenic silica nanoparticles derived from rice husk biomass and their applications | |
CN106829984B (zh) | 一种水玻璃的湿法生产工艺 | |
RU2430018C2 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
RU2335456C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
JP2006026616A (ja) | 水浄化材、および水浄化材の製造方法 | |
CN108996483B (zh) | 一种燃烧合成氮化硅粉体的方法 | |
CN101654259B (zh) | 高质量高活性zsm-5分子筛制备方法 | |
Jia et al. | Preparation of granite powder–based geopolymer by synergistic action of calcination and phosphoric acid | |
CN108190911B (zh) | 一种多级孔块体钙十字沸石的合成方法 | |
RU2408633C1 (ru) | Способ получения кремнеземсодержащего связующего | |
JPS6054928A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
RU2397968C1 (ru) | Состав и способ изготовления корундового жаростойкого бетона | |
RU2085489C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
RU2171223C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
RU2220928C1 (ru) | Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала | |
CN105837034B (zh) | 一种掺钴凝胶及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100626 |