UA65340U

UA65340U - method for PRODUCing nanodispersed silica

Info

Publication number: UA65340U
Application number: UAU201100950U
Authority: UA
Inventors: Святослав Леонидович Лось
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Синтетические Кремнеземы"
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-12-12
Also published as: RU2420454C1

Abstract

A method for producing nanodispersed silica includes interaction of aqueous silica-containing raw material with aqueous solution of acidulant and subsequent isolation and drying the finished product. Solution of silica-containing raw material is obtained by adding into filtered water of sodium silicate with silicate modulus of 2.8-3.7, at careful mixing, heating to and maintaining the density of the solution at 1.09 g/cmat least. Aqueous solution of acidulant is obtained by adding to the filtered water of acidulant with careful mixing and maintaining the density of the solution at 1.02 g/cmat least. Isolation and drying the finished product are made by a sharp decrease of pressure in the environment of gel formed at interaction of aqueous silica-containing raw material with aqueous solution of acidulant, after preliminary maturation of gel for at least 20 minutes.

Description

включають фільтрацію і розшаровування осаду, отриманого після фільтрації, розшаровування переважно здійснюють у присутності щонайменше одного з'єднання алюмінію.include filtration and stratification of the sediment obtained after filtration, the stratification is preferably carried out in the presence of at least one aluminum compound.

Застосування способу одержання нанодисперсного кремнезему дозволяє досягти наступного технічного результату: спрощується технологічний процес одержання нанодисперсного кремнезему; забезпечується одержання сухого агломерату з пухкими частками, що при незначному механічному впливі легко розпадається на первородні частки розмірами від одиниць до декількох сотень нанометрів; забезпечуються високотиксотропні властивості різних субстанцій при слабковираженому седиментаційному ефекті (відсутність осадження готового продукту під дією сили ваги).Application of the method of obtaining nanodispersed silica allows to achieve the following technical result: the technological process of obtaining nanodispersed silica is simplified; a dry agglomerate with loose particles is obtained, which easily disintegrates into primary particles with sizes from units to several hundreds of nanometers under slight mechanical influence; highly thixotropic properties of various substances are provided with a weak sedimentation effect (absence of sedimentation of the finished product under the influence of gravity).

Крім того: розширюється область застосування одержаного готового продукту.In addition: the scope of application of the received finished product is expanding.

Приведемо приклад реалізації запропонованого способу одержання нанодисперсного кремнезему. 1. Готують водний розчин кремнійвмісної сировини шляхом додавання в профільтровану воду, наприклад у кількості 400 літрів, 100 літрів силікату натрію із силікатним модулем 2,8-3,7 при ретельному перемішуванні і підігрівом до 100 "С, підтримуючи щільність розчину не менш 1,09 г/см куб. 2. Готують водний розчин підкислювача шляхом додавання в профільтровану воду, наприклад у кількості 486 літрів, 14 літрів сірчаної кислоти стандартної щільності 1,835 г/см. куб при ретельному перемішуванні і підтримуючи щільність розчину не менш 1,02 г/см куб.We will give an example of the implementation of the proposed method of obtaining nanodispersed silica. 1. Prepare an aqueous solution of silicon-containing raw materials by adding to filtered water, for example, in the amount of 400 liters, 100 liters of sodium silicate with a silicate modulus of 2.8-3.7 with thorough mixing and heating to 100 "С, maintaining the density of the solution at least 1, 09 g/cm 2. Prepare an aqueous solution of the acidifier by adding to filtered water, for example, in the amount of 486 liters, 14 liters of sulfuric acid with a standard density of 1.835 g/cm 3 with thorough mixing and maintaining the density of the solution at least 1.02 g/ cubic cm

З. У реактор пускають 50 л розчину приготованої кремнійвмісної сировини (силікату натрію) і потім здійснюють одночасну подачу приготованого розчину підкислювача з швидкістю не менше 8 л/мін і кремнійвмісної сировини, що залишилася, з швидкістю не менше 20 л/хв. Після повного витікання розчину кремнійвмісної сировини, з метою підвищення якості готового продукту, доводять рН гелю, що утворений, до значення 3,0-4,0 і дають час на його дозрівання мінімум на 20 хвилин, практично від 0,5 до 1,5 годин. 4. Після дозрівання гелю виділяють і висушують готовий продукт шляхом забезпечення випару води одночасно у всьому обсязі часток, що утворюють гель. Це можна забезпечить, наприклад, шляхом різкого зниження тиску в середовищі утвореного гелю, що знаходиться до цього при атмосферному тиску. Можна трохи підігріти гель і підвищити тиск із наступним різким зниженням тиску до атмосферного і, нарешті, можна використовувати динамічні області, у яких буде встановлюватися знижений тиск, що приведе до різкого випару води усередині часток у цих областях.Z. 50 liters of a solution of prepared silicon-containing raw materials (sodium silicate) are introduced into the reactor, and then the prepared acidulant solution is fed simultaneously at a rate of at least 8 l/min and the remaining silicon-containing raw materials at a rate of at least 20 l/min. After the silicon-containing raw material solution is completely drained, in order to improve the quality of the finished product, the pH of the formed gel is adjusted to 3.0-4.0 and it is allowed to mature for at least 20 minutes, practically from 0.5 to 1.5 hours 4. After the gel ripens, the finished product is isolated and dried by ensuring the evaporation of water simultaneously throughout the entire volume of the particles forming the gel. This can be ensured, for example, by sharply reducing the pressure in the environment of the formed gel, which was previously at atmospheric pressure. It is possible to heat the gel slightly and increase the pressure, followed by a sharp decrease in pressure to atmospheric, and finally, dynamic regions can be used, in which a reduced pressure will be established, which will lead to a rapid evaporation of water inside the particles in these regions.

Оскільки у всіх цих випадках вода з гелю випаровується одночасно у всьому об'ємі часток, то розміри пір не встигають істотно зменшитися й агломерат первородних часток залишається не щільним, а пухким. У результаті утворюється пухкий сухий агломерат первородних часток, що дозволяє розширити область застосування способу і використовувати його для одержання готового продукту, що забезпечує при його застосуванні високотиксотропні властивості різних субстанцій при слабковираженому седиментаційному ефекті (відсутність осадження готового продукту під дією сили ваги).Since in all these cases the water from the gel evaporates simultaneously in the entire volume of the particles, the pore sizes do not have time to significantly decrease and the agglomerate of the original particles remains not dense, but loose. As a result, a loose dry agglomerate of primary particles is formed, which allows you to expand the field of application of the method and use it to obtain the finished product, which ensures, when used, highly thixotropic properties of various substances with a weak sedimentation effect (absence of sedimentation of the finished product under the influence of gravity).

Готовий продукт складається з пухких часток, що при незначному механічному впливі легко розпадається на частки розмірами від одиниць до декількох сотень нанометрів.The finished product consists of loose particles that easily disintegrate into particles with sizes ranging from units to several hundreds of nanometers under slight mechanical impact.