SU988767A1

SU988767A1 - Process for producing soluble alkali metal silicates

Info

Publication number: SU988767A1
Application number: SU813281102A
Authority: SU
Inventors: Мартирос Аршакович Сафарян; Маруся Севановна Манучарян; Арцрун Мартиросович Сафарян
Original assignee: Институт общей и неорганической химии АН АрмССР
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1983-01-15

Description

Изобретение относитс к неорганической химии, к технологии получени растворимых силикатов, а именно к способам получени растворимых полисиликатов щелочных металлов или водных растворимых стеклообразных силикатов натрий-кали , и может быть применено в литейной проьиш енности , электродуговой сварке металлов , силикатных красках, теплоизол ционных материалах, клеющих и уплотн ющих веществах, моющих средствах, .как депрессор пустой породы при флотации медно-молибденовых руд и др.The invention relates to inorganic chemistry, to the technology of obtaining soluble silicates, and specifically to methods for producing soluble alkali metal polysilicates or aqueous soluble glassy sodium-potassium silicates, and can be applied in foundry engineering, electric arc welding of metals, silicate paints, heat insulating materials, adhesives and compaction agents, detergents, as a waste rock depressor during the flotation of copper-molybdenum ores, etc.

Извёстен способ получени силикатов щелочных металлов путем обработки песка (.диоксида кремни ) содовым раствором. Смесь из песка (диоксида кремни ) и водного раствора карбоната натри готов т при соотношении SiOntKaQ (1:1) (26,: 1), концентрации содового раст . вора 120 г/л Na OKctpS или 200 г/л , давлении 65-270 фунт/дм и t 155-213С. Получают растворимые силикаты натри с кремниевым модулем SiOgA weathered method for the preparation of alkali metal silicates by treating sand (silica) with soda solution. A mixture of sand (silica) and an aqueous solution of sodium carbonate is prepared at a ratio of SiOntKaQ (1: 1) (26 ,: 1), the concentration of soda ash. a thief 120 g / l Na OKctpS or 200 g / l, pressure 65-270 lb / dm and t 155-213С. Soluble sodium silicates are obtained with a SiOg silicon module

NaaOKcfvcrd:) -(2,8:1),NaaOKcfvcrd :) - (2.8: 1),

и происходит полное растворение диоксида кремни в течение 62 ч и выше. При протекании реакции междуand there is a complete dissolution of silicon dioxide within 62 hours and above. When the reaction between

5 карбонатом натри и диоксидом креини непреЕ%1вно удал етс диоксид углерода дл поддержани необходимого давлени и обеспечени успешного протекани реакции tl.5, sodium carbonate and dioxin dioxide continually remove carbon dioxide to maintain the required pressure and ensure a successful reaction tl.

0 Недостатками известного способа вл ютс низка концентраци содового раствора (,200 г/л NagCOjJ и полученного силикатного натриевого раствора, низкий кремниевый модуль0 The disadvantages of this method are the low concentration of soda solution (, 200 g / l NagCOjJ and the obtained sodium silicate solution, low silicon module

. (flo-SiO itla Ona-jcr 2,8:1 ; полученного растворимого силиката.. (flo-SiO itla Ona-jcr 2.8: 1; the obtained soluble silicate.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ получени силикатов щелочных ме20 таллов, заключающийс в обработке кварца или песка -водным раствором гидроокиси щелочного металла, в частности, гидроокиси натри или кали , который смешивают с кварцем, The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is the production of alkali metal silicates, which consists in treating quartz or sand with an aqueous solution of alkali metal hydroxide, in particular sodium or potassium hydroxide, which is mixed with quartz,

25 песком или кремниевой кислотой в смесительном устройстве при 200400 С , преимущественно при 200-270С, до образовани сухой сьтучей реакционной смеси с мол рным соотношением 25 with sand or silicic acid in a mixing device at 200400 ° C, preferably at 200-270 ° C, to form a dry flowing reaction mixture with a molar ratio

30 Na2O:SiO2,0,5:l, а полученный из . сухой продукт отвод т из смесительного устройства С 2). Недостатками известного способа вл ютс высока температура процес са (до , больише теплоэнергети ческие расхода, св занные с получен ем сухой реакционной смеси, низкий кремниевый модуль 1:2, необходимость использовани только каустической щелочи, прерывность процесса , объ сн юща с необходимостью и трудностью отвода продукта из. смесительного устройства, и сложность процесса, св занна с необходимость растворени полученного продукта дл дальнейшего его использовани , и св занные с этим тепловые расходы. Цель изобретени - интенсифи-каци процесса и повышение кремниейого модул целевого продукта. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени растворимых силикатов щелочных металлов , включающему гидротермальную обработку высококремнеземнистых пород Щелочным раствором, содержащим карбонат натри , при мол рном соотношении Na20.,c,,,cT/Na Ou pS i Равным 0,43-0,46 дл получени с1нликата натри , и при мол рном соотношении .jf:г/ ч к.cipЬ i равным 0,24-0,38.(KjO в пересчете на NagOKavcT получени силиката кали . При одинаковых концентраци х щелочей в растворе, принима щелочное соотношение Каебкенст Ур 43 набNagOKoipS / людаетс уменьЪ1ение натриевой каус тической щелочи и увеличение натриевого карбоната-. Это приводит не только к растворению одинаково, вз того количества диоксида кремни , но и к снижению кремниевого модул , что объ сл етс увеличение аниона Cof и равновесием SiO| . Известно, что катион Na может, соедин ть анио SigOi . Кроме того, наб.тодаетс и выделение в системе карбоната натри . При повышении щелочного соотношени NagOKoivt T 0,46 уменьшает Z KctpS . с содержание карбоната натри , но увеличиваетс содержание натриевого каустика,-что при равных услови х вз того .диоксида кремни приводит к снижению кремниевого модул . С увеличением же концентрации раствора натриевого карбоната и каустика по щелочному отношению начинаетс осаждение карбоната натри согласно системы равновеси . Те же результаты получают и при использовании содосодержащего калиевогр каустического раствора, где щелочное соотношение - ЫагОкауст 0,24 - 0,38 (KgO ciT/cT пересчете на Ма20,,д.-г . Снижение щелочного соотношени ниже 0,24 приводит к уменьшению калиевой каустической щелочи в растворе и увеличению натриевого карбоната (при одинаковых концентраци х щелочи и вз того диоксида кремни . Наблюдаетс снижение кремниевого модул при увеличении аниона СО , катион ,К более щелочной может соедин ть анион Si| О . При увеличении аниона СО2- Л нижаетс его способность соедин тьс с анионом Sia0|- . с повышением щелочного соотношени 0,38 при одинако . , во вз тых количествах диоксида кремни , получаем раствор с низким кремниевым модулем. Увеличение общей концентрации щелочи при этом же соотношении приводит к осаждению карбоната натри . Таким образом, щелочное соотнсндение содосодержащего натриевого каустического раствораЫагОка с-т 0,43 - 0,46 обеспечивает получение силиката натри с кремниевым моДУлем SiOg 4 3 - 5 5 а Ма20ко. ь,ь, а соотношение Nag Ока-уст . Q 24 - О 38 . цс(рБ при калиевом каустическом растворе силиката кали с кремниевым модулем jj- -5,5- 7,2. -- Предлаз аемый способ обеспечивает возможность увеличивать растворимость кремнезема из высококремнеземсодержащего сырь . Его осаждение из щелочно-кремнеземистых растворов облегчаетс за счет Ьрисутстви СОГ иона. Дл исследовани используетс кварцевый песок месторождени со следующим химическим составом,%: SiOi TiOa ACrtO п.п.п. 98,48 0,059 0,33 :И диатомит с содержанием,%: S±Oy AjOj TiO2 PejOj CaO .n.n+ KnOВЛ. 86 4,53 0,22 1,40 1,68 0,27 5,01 Пример . 130 г кварцевого песка указанного химического состава смешивают с 330 мл щелочного раствора с концентрацией 93,9 г/л ,, и 150,2 г/л в автоклаве при 2 ч. 5 результате получают 375 мл раствора силиката щелочного металлас содержанием 420 г/л SiO.2 / 90 Э-г/ K2%(yef, 152,3 г/л ,530 Na2O: SiO2.0.5: l, and obtained from. dry product is removed from the mixing device C 2). The disadvantages of this method are the high process temperature (up to, more heat and energy consumption associated with the dry reaction mixture, low silicon module 1: 2, the need to use only caustic alkali, process interruption, explaining the necessity and difficulty of removal of the product from the mixing device, and the complexity of the process due to the need to dissolve the product obtained for its further use, and the associated heat costs. fictating the process and increasing the silicon module of the target product. The goal is achieved by the method of obtaining soluble alkali metal silicates, which includes hydrothermal processing of high-silica rocks with an alkaline solution containing sodium carbonate, at a molar ratio of Na20., c, cT / Na Ou pS i Equal to 0.43-0.46 to obtain sodium c1nciate, and with a molar ratio .jf: g / h of c.cipi i equal to 0.24-0.38. (KjO in terms of NagOKavcT to produce potassium silicate . With the same alkalis in solution, taking an alkaline ratio Caebkenste Ur 43 nab NagOKoipS / decreases the caustic alkali and an increase in sodium carbonate. This not only leads to the dissolution of the same amount of silicon dioxide, but also to the decrease of the silicon module, which leads to an increase in the Cof anion and the equilibrium SiO | . It is known that the cation Na can combine ano SigOi. In addition, sodium carbonate is released in the system. With an increase in the alkaline ratio of NagOKoivt T, 0.46 decreases Z KctpS. the content of sodium carbonate is increased, but the content of sodium caustic increases, and under equal conditions of silicon dioxide leads to a decrease in the silicon module. With an increase in the concentration of the sodium carbonate solution and caustic according to the alkaline ratio, sodium carbonate precipitation begins according to the equilibrium system. The same results are obtained when using soda-containing potassium -ogaster caustic solution, where the alkaline ratio is Lactobacter 0.24 - 0.38 (KgO ciT / cT is recalculated to Ma20, g.-g. A decrease in the alkaline ratio below 0.24 leads to a decrease in potassium caustic alkali in solution and an increase in sodium carbonate (with the same concentrations of alkali and silicon dioxide taken. A decrease in the silicon module with an increase in the CO anion, a cation K, more alkaline can combine the Si | O anion. With an increase in the CO2-L anion, it decreases way To combine with the Sia0 | -. anion with an increase in the alkaline ratio of 0.38 with the same amount of silicon dioxide taken in, we obtain a solution with a low silicon modulus. An increase in the total alkali concentration at the same ratio results in the precipitation of sodium carbonate. Alkaline correlation of sodium-containing caustic soda solution with a coagulator of 0.43–0.46 ensures the production of sodium silicate with a silicon module SiOg 4 3–5 5 a Ma20ko. b, b, and the ratio of Nag Oka-st. Q 24 - O 38. cs (rb in potassium caustic solution of potassium silicate with a silicon module jj -5.5-7.2. - The proposed method makes it possible to increase the solubility of silica from high-silica-containing raw materials. Its precipitation from alkaline-silica solutions is facilitated by the presence of CO2. The quartz sand of the deposit with the following chemical composition,%, is used for the study: SiOi TiOa ACrtO pp 98.48 0.059 0.33: And diatomite with the content,%: S ± Oy AjOj TiO2 PejOj CaO .n.n + KnOVL .86 4.53 0.22 1.40 1.68 0.27 5.01 Example 130 g of quartz sand specified chemical Whose composition is mixed with 330 ml of an alkaline solution with a concentration of 93.9 g / l, and 150.2 g / l in an autoclave at 2 hours. 5 The result is 375 ml of alkali metal silicate solution with a content of 420 g / l SiO.2 / 90 E-g / K2% (yef, 152.3 g / l, 5

Claims

Claim

Na ^ O carB

PRI me R 5. 110 g of diatomite of the same chemical composition are mixed with 330 ml of an alkaline solution with a content of 94.3 g / l K ₂ O _ca ^ st and 149.7 g / l Na ₂ O _car B in an autoclave at 100 ° C for 2.0 hours. As a result

1. The method of producing soluble alkali metal silicates, including hydrothermal treatment of high crescent rocks with an alkaline solution at elevated temperature, characterized in that, in order to intensify the process and increase the silicon module of the target product, the treatment is carried out with an alkaline solution containing sodium carbonate.

2. The method according to π. 1, characterized in that, in order to obtain sodium silicate, the molar ratio NagO ^ ayer / Na ^ OgupS is taken equal to 0.43-0.46.

3. The method according to π. 1, about t l and h a -; The fact is that, in order to obtain stool silicate, the molar ratio Na ^ Kaycf. / NajOnapg is taken equal to 0.24-0.38 <К ₂ О _кс to in terms of NagO caustic.