WO1991017953A1 - Simplified process for making expandable stratified silicates - Google Patents

Simplified process for making expandable stratified silicates Download PDF

Info

Publication number
WO1991017953A1
WO1991017953A1 PCT/EP1991/000582 EP9100582W WO9117953A1 WO 1991017953 A1 WO1991017953 A1 WO 1991017953A1 EP 9100582 W EP9100582 W EP 9100582W WO 9117953 A1 WO9117953 A1 WO 9117953A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reaction
reaction mixture
volatile
hydrothermal
amine compounds
Prior art date
Application number
PCT/EP1991/000582
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Britta Liesenfeld
Hans Dolhaine
Heinz Müller
Claus-Peter Herold
Stephan Von Tapavicza
Willi WÜST
Joseph Wollmann
Original Assignee
Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien filed Critical Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority to JP91506808A priority Critical patent/JPH05507054A/en
Publication of WO1991017953A1 publication Critical patent/WO1991017953A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/40Clays
    • C01B33/405Clays not containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/40Clays

Definitions

  • the invention relates to a simplified synthesis process for the production of water-swellable smectite clays and, in particular, describes a possibility in a simple manner to master the difficulties which arise in the production of highly swellable hectorites, saponites and / or saponite-hectorite hybrids.
  • the last-mentioned literature reference describes in its example 1 a typical process for the production of the synthetic sheet silicates of the hectorite type to be used there.
  • An aqueous suspension is prepared from magnesium sulfate, sodium hydroxide solution, sodium silicate solution and lithium carbonate, which is then reacted for about 4 hours at 180 ° C. in a stirred autoclave.
  • the resulting product must then be filtered off from the mother liquor and the filter cake thus obtained must be washed with deionized water before the material is dried.
  • These crucial steps of filtering a primarily formed hectorite slurry with subsequent washing of the separated solid phase are also integral components of the flow diagrams 3 and 4 from the literature reference Karl-Heinz Bergk et al.
  • the invention has set itself the task of designing the known process for the production of synthetic and in particular highly swellable smectite clays in such a way that purification of the crude reaction product by filtration and subsequent washing no longer causes the previously known difficulties.
  • the invention intends to make it possible to obtain high-purity smectite clays of a given structure and swellability by simply drying up the crude reaction product obtained primarily in the hydrothermal reaction, without intensive washing of the crude reaction product being necessary.
  • the invention provides two main elements: the formation of the basic environment for the hydrothermal implementation, which acts as a reaction aid via the If smectite clay stoichiometrically required amount of alkali metal hydroxide is introduced into the reaction, certain bases will also be used if certain bases are used.
  • the reactant mixture for the hydrothermal layered silicate-forming reaction should furthermore be free or practically free of those constituents which form non-volatile reaction by-products, in particular corresponding salts, in the course of the reaction.
  • the invention accordingly relates to a process for the production of swellable sheet silicates of the smectite type by hydrothermal pressure treatment of mixtures and / or coprecipitates of the sheet silicate-forming components in the presence of an excess of water and free bases.
  • the new process is characterized in that a reaction mixture is introduced into the hydrothermal reaction stage, the base excess of which is at least partially and preferably at least predominantly formed by driftable organic amine compounds, that the mineral solid phase formed is made up of the aqueous-basic portion frees the reaction mixture and, if desired, drives off residual portions of the organic amine compounds from the solid phase.
  • the strippable bases used according to the invention are, in particular, sufficiently volatile organic amine compounds.
  • primary, secondary and / or tertiary amines and in particular corresponding unsubstituted aliphatic amines are the preferred reaction auxiliaries.
  • the last-mentioned tertiary amines can be particularly suitable auxiliaries for adjusting the basic reaction environment.
  • liquid amines in particular are used with sufficient volatility used that their separation from the crude reaction product via the gas phase together with the aqueous reaction medium and / or separated therefrom is possible without particular difficulty.
  • Corresponding amines contain, for example, up to about 20 C atoms, preferably up to about 15 C atoms in the molecule.
  • Amines with up to about 10 carbon atoms in the molecule can be of particular importance.
  • Lower aliphatic amines, each having 2 to 6 carbon atoms in the alkyl radical, are of particular importance in the course of the inventive step.
  • Lower tertiary aliphatic amines with, for example, 2 to 4 carbon atoms in each of the alkyl radicals are preferred auxiliaries for the purposes of the action according to the invention.
  • reaction mixtures containing at least predominantly oxidic and / or hydroxide reactants are used as the starting material for the hydrothermal reaction. These mixtures are essentially free of non-volatile foreign components, i. H. the amount of the non-volatile foreign matter is not more than 5% by weight, preferably not more than 1% by weight.
  • the feed mixtures contain, as volatile mixture components, the water required for hydrothermal synthesis and the volatile bases for setting the basic reaction environment.
  • Highly swellable smectite clays of the type concerned according to the invention contain sodium in their layer lattice as alkali metal components and optionally at most approximately equal proportions of lithium, which are incorporated in oxidic form.
  • the sodium hydroxide is used in excess. This is necessary for two reasons: If salts are used in the layered silicate synthesis - For example, of the type of magnesium chloride and / or lithium carbonate - introduced, the acid components of these salts equivalent amounts of sodium hydroxide are required to form the appropriate neutral salts to be water-soluble and finally separated from the layered silicate.
  • the excess sodium hydroxide during the synthesis stage, the basic environment of the reaction mixture and thus the formation of a highly swellable layered silicate clay with a pronounced crystal structure should be guaranteed.
  • the process according to the invention proposes a novel way: the base excess of the reaction mixture required in the stated sense should not be formed by sodium hydroxide as before, but by the use of selected organic amine compounds, as previously defined. This makes an independent and previously unknown process of the synthesis accessible:
  • the primary reaction product in the process of the invention are suspensions of a non-or only slightly swollen, finely divided sheet silicate of the desired formula, which is separated from the accompanying liquid phase by simple separation operations, in particular by filtration, and, if desired, also further cleaning operations. in particular can be subjected to a water wash.
  • the sheet silicate isolated and purified in this way shows the presence of Nitrogen, although the bound base amounts in the
  • these small bound proportions of the basic amine compounds used in the synthesis can be driven off.
  • the extent to which the amine compounds are stripped off converts the swelling capacity of the layered silicate formed, and ultimately the desired highly swellable mineral material is formed.
  • the use of very limited amounts of free alkali metal hydroxide and in particular sodium hydroxide can be advantageous.
  • the process according to the invention provides that a primarily formed mineral solid phase of limited swellability is separated from the aqueous-basic portion of the reaction mixture by phase separation, in particular by filtration, if desired the washed mineral material is washed and the amine residue 1 by means of a stronger base, in particular by means of aqueous alkali hydroxide.
  • the treatment of the primary mineral material with limited swellability and its residual proportion of bound organic amine bases is preferably carried out at elevated temperatures, for example in the temperature range around 100 ° C., in particular in the temperature range from about 60 to 150 ° C.
  • the process is carried out at normal pressure or even at slightly reduced pressures in order to promote the stripping of the organic amine compounds. They can be separated off by distillation, in a particular embodiment of the process according to the invention the removal of these residual amine portions is combined with the drying of the swellable layered silicate now formed. But steaming out with superheated steam can also be an effective measure in In terms of the final cleaning and formation of the desired swelling assets.
  • alkali hydroxide in particular aqueous NaOH, is preferably introduced beforehand and / or simultaneously into the layered silicate product.
  • alkali hydroxide amounts are generally required which correspond at least approximately to the ion exchange capacity of the respective layered silicate. In terms of quantity, these are very small amounts. For example, about 1 to 1.3 mmol of NaOH per g of layered silicate correspond to the stoichiometric amount required for amine exchange on hectorites. Accordingly, it is preferred according to the invention to use the alkali metal hydroxide to drive off the amine in this amount range, it being preferred to work with 2-3 times the amount of the stoichiometrically required amount.
  • the reactants containing magnesium, aluminum and silicon are introduced as oxidic and / or hydroxide reaction components.
  • Mixed compounds, such as sodium silicate and / or sodium aluminate, can be added to the reaction mixture in a manner known per se. It is essential for the invention in this preferred embodiment that the use of disruptive amounts of foreign constituents, such as are introduced into the reaction mixture, for example when magnesium salts are used, for example of the type of magnesium sulfate or magnesium chloride, and thus is dispensed with the subsequent separation and purification of the crude reaction product.
  • the swellable layered silicates formed can be freed of residual water by simple drying. This drying can be carried out at normal pressure and / or at reduced pressure and can be accelerated by using elevated temperatures.
  • the portions of the reaction mixture which are driven off via the vapor phase can, if desired, be condensed and used in whole or in part in circulation for further reaction mixtures.
  • the drying of the product and / or the removal of the free volatile base can take place, for example, at temperatures up to 300 ° C., preferably in the range between 50 and approximately 250 ° C., with particular temperatures in the range from approximately 80 to 180 ° C. Significance can come.
  • reaction product formed it has proven to be expedient to subject the reaction product formed to a time-limited thermal treatment in this final drying stage.
  • the previously specified temperature areas are measures for suitable working conditions. It may be particularly expedient to carry out such a final temperature treatment - with simultaneous expulsion of remaining portions of water and / or volatile base - in the temperature range from about 100 to 150 ° C.
  • the time period for such a final drying and / or temperature treatment results primarily from the time period required to drive off the volatile constituents. In general, this period will not exceed 1 to 2 hours.
  • the temperature treatment can be in the range of a few minutes, i.e. H. for example 5 minutes to about 45 minutes.
  • the solid reaction product obtained is expediently ground into a fine powder.
  • All suitable grinding devices for example toothed disk mills, are suitable for this.
  • magnesium hydroxide or magnesium oxide can be used as the magnesium-containing compound; in particular, amorphous silicic acid, for example precipitated silicic acid, diatomaceous earth, but also proportionally but also water glass can be used as the silicon-containing compound, with the proviso that the content registered at the same time of sodium hydroxide does not or does not significantly exceed the stoichiometrically desired proportion.
  • Aluminum hydroxide, so-called aluminum moist hydrate or aluminate lye can be used as the aluminum-containing compound, taking into account the restriction given previously for the water glass.
  • a suitable one lithium-containing compound is, for example, lithium hydroxide. If fluoride ions are to be introduced into the reaction product, appropriate proportions of sodium and / or lithium fluoride are particularly suitable.
  • the amount of the abradable amine base to be used in each case can be in a relatively wide range and - based on the magnesium oxide present in the reaction mixture - can be, for example, in the range from 0.1 to 5 mol of the base per mol of magnesium oxide. It will generally be preferred to limit the amount of this basic component as much as possible, so that preferred addition amounts of the base to the reaction mixture for the hydrothermal reaction are in the range of about 0.2 to 2 moles of the amine base per mole of magnesium oxide in the reaction mixture lie.
  • the reaction is carried out in particular under the autogenous pressure of the reaction mixture at process temperature.
  • the process temperatures in particular are the ranges from approximately 150 to 300 ° C., advantageously from approximately 200 to 270 ° C.
  • the reaction time is in the range of 1 to 100 hours, preferably between about 1 and 20 hours.
  • the reaction has usually progressed to such an extent after about 2 to 8 hours that the workup can be carried out in the sense of the drying treatment according to the invention.
  • the solids contents during the hydrothermal reaction phase are in the usual range.
  • the solids content can be increased by up to about 40% (mass fraction) in the aqueous / basic reaction mixture.
  • preference is given to worked lower solids contents which is in the range up to about 15% (mass fractions) and in particular below about 10% (mass fractions).
  • the details of the cited printed prior art for example in Karl-Heinz Bergk et al. aaO
  • corresponding mixing ratios are preferred.
  • the invention relates to the swellable smectite clays produced by the process according to the invention and to their use in particular in the context of water-based drilling fluid systems, as described in detail in EP-A 260 538.
  • Magnesium oxide was suspended in approx. 1700 g of water on the Pendraulik stirrer, lithium hydroxide was dissolved in it and the mixture of water glass, approx. 400 g of water and precipitated silica was added. After stirring for 5 minutes, the suspension is added to the autoclave, into which the amine was added after sealing.
  • Crystallization conditions 4 hours at 250 ° C.
  • the cooled suspension is divided into a plurality of partial amounts.
  • a first portion is dried in the convection oven at 120 ° C and ground without the addition of sodium hydroxide solution.
  • sodium hydroxide solution is added to the respective suspension sample in different amounts. The respective
  • the mixture is stirred vigorously for 2 minutes and then dried in a convection oven at 120 ° C and ground.
  • the X-ray diffraction analysis of the primary reaction product shows a well-defined crystalline nature. From the individual dried and ground material samples
  • the table shows that the formation of the swellability in the aftertreatment with about 1 mmol NaOH / g layered silicate sets in clearly and under the specified test conditions when using twice the amount of NaOH with 6.7 Pas a qualitatively and quantitatively high-quality result is achieved.
  • These two last defined numerical values for the additional amount of sodium hydroxide solution correspond to approximately 1-2 times the stoichiometric amount of the ion exchange capacity of the layered silicate formed.
  • Filter paper gray tape, 7.4 microns

Abstract

The description relates to a simplified process for making expandable stratified silicates of the smectite type by the hydrothermal pressure treatment of mixtures and/or co-precipitates of the stratified silicate forming components in the presence of excess water and free bases. The novel process is distinguished in that a reaction mixture is placed in the hydrothermal reaction stage, the excess bases of which are made up at least partly of volatile organic amine compounds, the mineral solid phase formed is freed of the aqueous-basic part of the reaction mixture and, if necessary, residual parts of the organic amine compounds are evaporated out of the solid phase. The organic amine compounds are preferably primary, secondary and/or especially tertiary amines with a limited carbon content. It is also preferable to operate with at least preponderantly oxidic and/or hydroxidic reactants so that the reaction mixture is substantially free of non-volatile foreign components.

Description

"Vereinfachtes Verfahren zur Herstellung von quellfähigen Schicht- silikaten (II)" "Simplified process for the production of swellable layered silicates (II)"
Die Erfindung betrifft ein vereinfachtes Syntheseverfahren zur Herstellung wasserquellbarer Smectit-Tone und beschreibt insbe¬ sondere eine Möglichkeit in einfacher Weise der Schwierigkeiten Herr zu werden, die bei der Herstellung hochquellfähiger Hecto- rite, Saponite und/oder Saponit-Hectorit-Hybride auftreten.The invention relates to a simplified synthesis process for the production of water-swellable smectite clays and, in particular, describes a possibility in a simple manner to master the difficulties which arise in the production of highly swellable hectorites, saponites and / or saponite-hectorite hybrids.
Die Synthese von Schichtsilikaten, insbesondere von Hectoriten, ist in der Literatur vielfach beschrieben worden (H. Strese und U. Hoffmann, Z. Aπorg. AIlg. Chem. 247 (1941) 65 - 95; W. I. Grand- quist und S. S. Pollack in "Clays and Clay Minerals" Natl. Acad. Sei., Natl. Res. Council Publ. 8 (1960) 150 - 169; DE-AS 1 667 502). Eine jüngere Literaturstelle beschäftigt sich aus¬ führlich mit den heute vorliegenden Erkenntnissen zur Struktur, Genese und Herstellung von Hectorit, vgl. hierzu Karl-Heinz Bergk et al. Chem. Techn. 41. Jg., Heft 6, 245 - 251.The synthesis of phyllosilicates, especially hectorites, has been widely described in the literature (H. Strese and U. Hoffmann, Z. Aπorg. Allg. Chem. 247 (1941) 65-95; WI Grandquist and SS Pollack in " Clays and Clay Minerals "Natl. Acad. Sci., Natl. Res. Council Publ. 8 (1960) 150-169; DE-AS 1 667 502). A recent literature entry deals in detail with the knowledge available today on the structure, genesis and production of hectorite, cf. Karl-Heinz Bergk et al. Chem. Techn. 41 vol., Issue 6, 245-251.
Hoch quellfähige Schichtsilikate des Typs S ectit (insbesondere Hectorite, Saponite und/oder Saponit-Hectorit-Hybride) finden breite Anwendung z. B. in den Bereichen Kosmetik, Lacke, Farben, Abwasseraufbereitung und Spülflüssigkeiten. Bei fast allen Anwen¬ dungen nutzt man das ausgeprägte Quellvermögen der Vertreter die¬ ser Verbindungsklasse in Wasser aus. Dem Einsatz natürlich vor¬ kommender Materialien der hier betroffenen Art steht oft deren eingeschränkte Reinheit entgegen, so daß der Synthese entspre¬ chender Materialien mit vorbestimmbaren Stoffeigenschaften hohe Bedeutung zukommt. Für die Praxis ist in diesem Zusammenhang die Hydrothermal-Synthese bei hohen Temperaturen von überragender Be¬ deutung. Einzelheiten zur Synthese finden sich insbesondere in der zuletzt genannten Literaturstelle Karl-Heinz Bergk et al., vgl. hier insbesondere die Fließschemen aus den Bildern 3 und 4 auf der Seite 247 a.a.O.Highly swellable layered silicates of the S ectit type (in particular hectorites, saponites and / or saponite-hectorite hybrids) are widely used, for. B. in the fields of cosmetics, paints, paints, wastewater treatment and rinsing liquids. The pronounced swelling capacity of the representatives of this class of compounds in water is used in almost all applications. The use of naturally occurring materials of the type concerned here often stands in the way of their limited purity, so that the synthesis of corresponding materials with predeterminable material properties is of great importance. In practice, hydrothermal synthesis at high temperatures is of paramount importance in practice. Details of the synthesis can be found in particular in the last-mentioned reference Karl-Heinz Bergk et al., Cf. here in particular the flow diagrams from Figures 3 and 4 on page 247 op
Ein großtechnisch bedeutungsvolles Anwendungsgebiet hoch quell¬ fähiger synthetischer Schichtsilikate der hier betroffenen Art ist deren Verwendung als Mittel zum Viskositätsaufbau in wäßrigen Bohrspül- und Bohrlochbehandlungsmitteln bei der Exploration und Erschließung von Lagerstätten von beispielsweise Erdöl und Erdgas, aber auch beim Geothermiebohren, beim Wasserbohren, bei der Durchführung geowissenschaftlicher Bohrungen und bei Bohrungen im Bergbaubereich. Aus der einschlägigen Literatur ist hier insbe¬ sondere die EP-A 260538 zu nennen. Geschildert wird hier die Verwendung von ausgewählten synthetischen quellfähigen Schichtsi¬ likaten des Hectorit- und/oder Saponit-Typs für solche wasserbasierten BohrspülSysteme. Die zuletzt genannte Literatur¬ stelle beschreibt in ihrem Beispiel 1 ein typisches Verfahren zur Herstellung der dort zu verwendenden synthetischen Schichtsilikate vom Hectorit-Typ. Aus Magnesiumsulfat, Natronlauge, Natriumsili¬ katlösung und Lithiumcarbonat wird eine wäßrige Suspension herge¬ stellt, die dann etwa 4 Stunden bei 180 °C im Rührautoklaven zur Umsetzung gebracht wird. Das entstandene Produkt muß dann von der Mutterlauge abfiltriert und der dabei gewonnene Filterkuchen mit entionisiertem Wasser gewaschen werden, bevor die Trocknung des Materials erfolgt. Diese entscheidenden Schritte des Filtrierens eines primär gebildeten Hectorit-Slurries mit nachfolgendem Wa¬ schen der abgetrennten Feststoffphase sind auch integrale Be¬ standteile der in den Fließbildern 3 und 4 aus der zitierten Li¬ teraturstelle Karl-Heinz Bergk et al. a.a.O. Seite 247 gezeigten Verfahren. Notwendig ist dieses Filtrieren und Waschen zur Ab¬ trennung von Fremdbestandteilen, die über die eingesetzten Reaktanten und/oder Reaktionshilfsmittel in das Reak- tionsrohgemisch eingeschleppt worden sind. In der Regel handelt es sich hierbei um wasserlösliche Salze wie Natriumsulfat, Natriumcarbonat oder Natriumchlorid sowie um den im Rahmen der Hydrothermalsynthese eingesetzten Überschuß an freiem Alkali.An industrially significant application area of highly swellable synthetic layered silicates of the type concerned here is their use as a viscosity-building agent in aqueous drilling fluid and borehole treatment agents in the exploration and development of deposits of, for example, petroleum and natural gas, but also in geothermal drilling, in water drilling, in the Execution of geoscientific drilling and drilling in the mining area. From the relevant literature, EP-A 260538 in particular should be mentioned here. The use of selected synthetic swellable layer silicates of the hectorite and / or saponite type for such water-based drilling fluid systems is described here. The last-mentioned literature reference describes in its example 1 a typical process for the production of the synthetic sheet silicates of the hectorite type to be used there. An aqueous suspension is prepared from magnesium sulfate, sodium hydroxide solution, sodium silicate solution and lithium carbonate, which is then reacted for about 4 hours at 180 ° C. in a stirred autoclave. The resulting product must then be filtered off from the mother liquor and the filter cake thus obtained must be washed with deionized water before the material is dried. These crucial steps of filtering a primarily formed hectorite slurry with subsequent washing of the separated solid phase are also integral components of the flow diagrams 3 and 4 from the literature reference Karl-Heinz Bergk et al. op. page 247 method shown. This filtering and washing is necessary to separate foreign constituents which are introduced into the reactor via the reactants and / or reaction aids used. tion raw mixture have been introduced. As a rule, these are water-soluble salts such as sodium sulfate, sodium carbonate or sodium chloride and the excess of free alkali used in the hydrothermal synthesis.
Dieser scheinbar einfache Schritt der Abtrennung der gelöste Salze enthaltenden wäßrigen Phase und das nachfolgende Waschen des syn¬ thetischen Smectit-Tons bringen für das praktische Verfahren be¬ trächtliche Schwierigkeiten. Sofort verständlich wird das aus folgendem: Das gebildete hoch quellfähige Schichtsilikat hält we¬ nigstens Anteile der wäßrigen Reaktionsphase hartnäckig fest, und fordert besondere Intensität für die nachfolgende Reinigung durch eine Wasserwäsche. Die Wirtschaftlichkeit des Gesamtverfahrens wird durch die hier genannten Aufarbeitungsschritte über Gebühr belastet. Hier setzt die Aufgabe der Erfindung an.This apparently simple step of separating off the aqueous phase containing dissolved salts and then washing the synthetic smectite clay brings considerable difficulties for the practical process. This is immediately understandable from the following: the highly swellable layered silicate formed stubbornly holds at least portions of the aqueous reaction phase and requires special intensity for the subsequent cleaning by water washing. The economic efficiency of the overall process is unduly burdened by the processing steps mentioned here. This is where the object of the invention begins.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, das an sich bekannte Verfahren zur Herstellung synthetischer und insbesondere hoch quellfähiger Smectit-Tone derart auszugestalten, daß eine Reini¬ gung des Reaktionsrohproduktes durch Filtration und nachfolgende Wäsche nicht mehr die bisher bekannten Schwierigkeiten bereitet.The invention has set itself the task of designing the known process for the production of synthetic and in particular highly swellable smectite clays in such a way that purification of the crude reaction product by filtration and subsequent washing no longer causes the previously known difficulties.
Die Erfindung will es in einer besonderen Ausführungsform ermög¬ lichen, hochreine Smectit-Tone vorgegebener Struktur und Quell¬ fähigkeit durch einfaches Auftrocknen des in der hydrothermalen Umsetzung primär anfallenden Reaktionsrohproduktes zugänglich zu machen, ohne daß eine intensive Wäsche des Reaktionsrohproduktes nötig wäre.In a particular embodiment, the invention intends to make it possible to obtain high-purity smectite clays of a given structure and swellability by simply drying up the crude reaction product obtained primarily in the hydrothermal reaction, without intensive washing of the crude reaction product being necessary.
Zur technischen Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung zwei Hauptelemente vor: Die Ausbildung des basischen Milieus für die hydrothermale Umsetzung, das als Reaktionshilfe über die vom Smectit-Ton stöchiometrisch benötigte Alkalihydroxid-Menge hinaus in die Umsetzung eingebracht wird, wird unter Mitverwendung be¬ stimmt ausgewählter Basen gewährleistet. In einer bevorzugten Ausführungsform soll weiterhin das Reaktantengemisch für die hydrothermale Schichtsilikat-bildende Reaktion frei oder praktisch frei von solchen Bestandteilen sein, die im Rahmen der Umsetzung nicht-flüchtige Reaktionsbeiprodukte, insbesondere entsprechende Salze, bilden.To achieve this object technically, the invention provides two main elements: the formation of the basic environment for the hydrothermal implementation, which acts as a reaction aid via the If smectite clay stoichiometrically required amount of alkali metal hydroxide is introduced into the reaction, certain bases will also be used if certain bases are used. In a preferred embodiment, the reactant mixture for the hydrothermal layered silicate-forming reaction should furthermore be free or practically free of those constituents which form non-volatile reaction by-products, in particular corresponding salts, in the course of the reaction.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung von quellfähigen Schichtsilikaten vom Smectit-Typ durch hydrothermale Druckbehandlung von Gemischen und/oder Coprä- zipitaten der Schichtsil kat-b ldenden Komponenten in Gegenwart eines Überschusses an Wasser und freier Basen. Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in die hydrothermale Reakti¬ onsstufe eine Reaktionsmischung einbringt, deren Basenüberschuß wenigstens anteilsweise und dabei vorzugsweise wenigstens über¬ wiegend durch abtreibbare organische Aminverbindungen ausgebildet ist, daß man die gebildete mineralische Feststoffphase vom wä߬ rig-basischen Anteil des Reaktionsgemisches befreit und ge- wünschtenfalls Restanteile der organischen Aminverbindungen aus der Feststoffphase austreibt.The invention accordingly relates to a process for the production of swellable sheet silicates of the smectite type by hydrothermal pressure treatment of mixtures and / or coprecipitates of the sheet silicate-forming components in the presence of an excess of water and free bases. The new process is characterized in that a reaction mixture is introduced into the hydrothermal reaction stage, the base excess of which is at least partially and preferably at least predominantly formed by driftable organic amine compounds, that the mineral solid phase formed is made up of the aqueous-basic portion frees the reaction mixture and, if desired, drives off residual portions of the organic amine compounds from the solid phase.
Die erfindungsgemäß verwendeten abtreibbaren Basen sind insbeson¬ dere hinreichend flüchtige organische Aminverbindungen. Dabei sind hier primäre, sekundäre und/oder tertiäre Amine und insbesondere entsprechende unsubstituierte aliphatische Amine die bevorzugten Reaktionshilfsmittel. Die zuletzt genannten tertiären Amine können besonders geeignete Hilfsmittel zur Einstellung des basischen Re¬ aktionsmilieus sein. Erfindungsgemäß werden dabei insbesondere flüssige Amine mit jedoch so hinreichender Flüchtigkeit eingesetzt, daß ihre Abtrennung vom Reaktionsrohprodukt über die Gasphase zusammen mit dem wäßrigen Reaktionsmedium und/oder ge¬ trennt hiervon ohne besondere Schwierigkeiten möglich ist. Ent¬ sprechende Amine enthalten beispielsweise bis zu etwa 20 C-Atome, vorzugsweise bis zu etwa 15 C-Atome im Molekül. Aminen mit bis zu etwa 10 C-Atomen im Molekül kann besondere Bedeutung zukommen. Niedere aliphatische Amine mit jeweils 2 bis 6 C-Atomen im Alkylrest kommt im Rahmen des erfindungsgemäßen Handelns besondere Bedeutung zu. Niedere tertiäre aliphatische Amine mit beispiels¬ weise jeweils 2 bis 4 C-Atomen in den Alkylresten sind bevorzugte Hilfsmittel im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns.The strippable bases used according to the invention are, in particular, sufficiently volatile organic amine compounds. Here, primary, secondary and / or tertiary amines and in particular corresponding unsubstituted aliphatic amines are the preferred reaction auxiliaries. The last-mentioned tertiary amines can be particularly suitable auxiliaries for adjusting the basic reaction environment. According to the invention, liquid amines in particular are used with sufficient volatility used that their separation from the crude reaction product via the gas phase together with the aqueous reaction medium and / or separated therefrom is possible without particular difficulty. Corresponding amines contain, for example, up to about 20 C atoms, preferably up to about 15 C atoms in the molecule. Amines with up to about 10 carbon atoms in the molecule can be of particular importance. Lower aliphatic amines, each having 2 to 6 carbon atoms in the alkyl radical, are of particular importance in the course of the inventive step. Lower tertiary aliphatic amines with, for example, 2 to 4 carbon atoms in each of the alkyl radicals are preferred auxiliaries for the purposes of the action according to the invention.
In einer wichtigen Ausführungsform wird dabei mit wenigstens überwiegend oxidische und/oder hydroxidische Reaktanten enthal¬ tenden Reaktionsmischungen als Ausgangsmaterial für die hydrothermale Umsetzung gearbeitet. Diese Einsatzgemische sind von nicht-flüchtigen Fremdbestandteilen im wesentlichen frei, d. h. die Menge der nicht-flüchtigen Fremdbestandteile beträgt nicht mehr als 5 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 1 Gew.-%. Die Einsatzgemische enthalten als flüchtige Mischungskomponenten das für die HydrothermalSynthese benötigte Wasser sowie die flüchtigen Basen zur Einstellung des basischen Reaktionsmilieus.In an important embodiment, reaction mixtures containing at least predominantly oxidic and / or hydroxide reactants are used as the starting material for the hydrothermal reaction. These mixtures are essentially free of non-volatile foreign components, i. H. the amount of the non-volatile foreign matter is not more than 5% by weight, preferably not more than 1% by weight. The feed mixtures contain, as volatile mixture components, the water required for hydrothermal synthesis and the volatile bases for setting the basic reaction environment.
Hoch quellfähige Smectit-Tone der erfindungsgemäß betroffenen Art enthalten in ihrem Schichtgitter als Alkalimetallkomponenten Na¬ trium und gegebenenfalls höchstens etwa mengengleiche Anteile an Lithium, die in oxidischer Form eingebunden sind. Bei der heute üblichen Synthese solcher Schichtsilikate, wie sie beispielsweise in der eingangs zitierten EP-A 260538 beschrieben ist, wird das Natriumhydroxid im Überschuß eingesetzt. Notwendig ist das aus zwei Gründen: Werden im Rahmen der Schichtsilikat-Synthese Salze - beispielsweise von der Art des Magnesiumchlorids und/oder Lithiumcarbonats - eingebracht, werden den Säurekomponenten dieser Salze äquivalente Mengen an Natriumhydroxid benötigt, um die wasserlösl chen und abschließend vom gebildeten Schichtsilikat abzutrennenden entsprechenden Neutralsalze zu bilden. Zum anderen soll durch die Einstellung des im Überschuß vorliegenden Natriumhydroxids während der Synthesestufe das basische Milieu des Reaktionsgemisches und damit die Bildung eines hoch quellfähigen Schichtsilikat-Tons mit ausgeprägter KristallStruktur gewährlei¬ stet werden.Highly swellable smectite clays of the type concerned according to the invention contain sodium in their layer lattice as alkali metal components and optionally at most approximately equal proportions of lithium, which are incorporated in oxidic form. In the conventional synthesis of such sheet silicates, as described, for example, in EP-A 260538 cited at the beginning, the sodium hydroxide is used in excess. This is necessary for two reasons: If salts are used in the layered silicate synthesis - For example, of the type of magnesium chloride and / or lithium carbonate - introduced, the acid components of these salts equivalent amounts of sodium hydroxide are required to form the appropriate neutral salts to be water-soluble and finally separated from the layered silicate. On the other hand, by setting the excess sodium hydroxide during the synthesis stage, the basic environment of the reaction mixture and thus the formation of a highly swellable layered silicate clay with a pronounced crystal structure should be guaranteed.
Das erfindungsgemäße Verfahren schlägt demgegenüber einen neuar¬ tigen Weg vor: Der im angegebenen Sinne benötigte Basenüberschuß des Reaktionsansatzes soll nicht wie bisher durch Natriumhydroxid sondern durch die Mitverwendung ausgewählter organischer Aminver¬ bindungen ausgebildet werden, wie sie zuvor definiert worden sind. Hierdurch wird ein eigenständiger und bisher nicht bekannter Ab¬ lauf der Synthese zugänglich:In contrast, the process according to the invention proposes a novel way: the base excess of the reaction mixture required in the stated sense should not be formed by sodium hydroxide as before, but by the use of selected organic amine compounds, as previously defined. This makes an independent and previously unknown process of the synthesis accessible:
Im Rahmen der an sich bekannten Bedingungen der HydrothermalSyn¬ these bildet sich als primäres Reaktionsprodukt ein hoch kristal¬ lines Schichtsilikatmaterial, das jedoch zunächst in der wäßrigen Reaktionsphase nur beschränkte Quellfähigkeit besitzt. In der Re¬ gel fallen also im Verfahren der Erfindung als primäre Reaktions¬ produkte Suspensionen eines nicht oder nur wenig gequollenen feinteiligen Schichtsilikats der angestrebten Summenformel an, das durch einfache Trennoperationen, insbesondere durch Filtrieren, von der begleitenden Flüssigphase abgetrennt und gewünschtenfalls auch weiterführenden Reinigungsoperationen, insbesondere einer Wasserwäsche unterzogen werden kann. Das derart isolierte und ge¬ reinigte Schichtsilikat zeigt in der Analyse das Vorliegen von Stickstoff an, wobei allerdings die gebundenen Basenmengen in derWithin the framework of the known conditions of hydrothermal synthesis, a highly crystalline layered silicate material forms as the primary reaction product, but initially has only limited swellability in the aqueous reaction phase. As a rule, the primary reaction products in the process of the invention are suspensions of a non-or only slightly swollen, finely divided sheet silicate of the desired formula, which is separated from the accompanying liquid phase by simple separation operations, in particular by filtration, and, if desired, also further cleaning operations. in particular can be subjected to a water wash. The sheet silicate isolated and purified in this way shows the presence of Nitrogen, although the bound base amounts in the
Regel sehr gering sind. Durch eine geeignete Nachbehandlung, be¬ vorzugt eine wäßrig-thermische Behandlung, können diese geringen gebundenen Anteile der bei der Synthese mitverwendeten basischen Aminverbindungen ausgetrieben werden. Im Ausmaße des Abtreibens der Aminverbindungen wandelt sich das Quellvermögen des gebildeten Schichtsilikats um, es entsteht letztlich das gewünschte hoch quellfähige mineralische Material. Zur Erleichterung des Abtrei¬ bens der basischen Aminverbindungen kann die Mitverwendung sehr beschränkter Mengen freien Alkalihydroxids und insbesondere von Natriumhydroxid vorteilhaft sein. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dementsprechend in einer bevorzugten Ausführungsform vor, daß man eine primär gebildete mineralische Feststoffphase be¬ grenzter Quellfähigkeit durch Phasentrennung, insbesondere durch Filtration, vom wäßrig-basischen Anteil des Reaktionsgemisches abtrennt, gewünschtenfalls das abgetrennte mineralische Material wäscht und den Amin-Restante l mittels einer stärkeren Base, ins¬ besondere mittels wäßrigem Alkalihydroxid austreibt. Die Behand¬ lung des primär anfallenden mineralischen Materials mit be¬ schränkter Quellfähigkeit und seinem Restanteil an gebundenen or¬ ganischen Aminbasen erfolgt dabei vorzugsweise bei erhöhten Tem¬ peraturen, beispielsweise im Temperaturbereich um 100 °C, insbe¬ sondere im Temperaturbereich von etwa 60 bis 150 °C. Dabei wird in einer bevorzugten Ausführungsform bei Normaldruck oder gar bei eher leicht verringerten Drucken gearbeitet, um das Abtreiben der organischen Aminverbindungen zu fördern. Ihre Abtrennung kann auf destillativem Wege erfolgen, wobei in einer besonderen Ausfüh¬ rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das Abziehen dieser Aminrestanteile mit der Trocknung des jetzt ausgebildeten quell¬ fähigen Schichtsilikats verbunden wird. Aber auch das Ausdämpfen mit überhitztem Wasserdampf kann eine wirkungsvolle Maßnahme im Sinne der abschließenden Reinigung und Ausbildung des gewünschten QuellVermögens sein. Auch hier wird bevorzugt Alkalihydroxid, insbesondere wäßriges NaOH vorher und/oder gleichzeitig in das Schichtsilikat-Produkt eingetragen. Zur Einstellung der voll aus¬ gebildeten Quellfähigkeit des Produkts werden im allgemeinen Alkalihydroxid-Mengen benötigt, die wenigstens etwa dem Ionenaus- tauschvermögen des jeweiligen Schichtsilikats entsprechen. Men¬ genmäßig handelt es sich dabei um sehr geringe Beträge. So ent¬ sprechen etwa 1 - 1,3 mMol NaOH pro g Schichtsilikat der zum Aminaustausch an Hectoriten benötigten stöchiometrischen Menge. Erfindungsgemäß ist es dementsprechend bevorzugt, das Alkalihydroxid zum Abtreiben des Amins etwa in diesem Mengenbe¬ reich einzusetzen, wobei das Arbeiten mit der 2-3fachen Menge des stöchiometrisch benötigten Betrages bevorzugt sein kann.Are usually very low. By means of a suitable aftertreatment, preferably an aqueous-thermal treatment, these small bound proportions of the basic amine compounds used in the synthesis can be driven off. The extent to which the amine compounds are stripped off converts the swelling capacity of the layered silicate formed, and ultimately the desired highly swellable mineral material is formed. To facilitate the stripping off of the basic amine compounds, the use of very limited amounts of free alkali metal hydroxide and in particular sodium hydroxide can be advantageous. Accordingly, in a preferred embodiment, the process according to the invention provides that a primarily formed mineral solid phase of limited swellability is separated from the aqueous-basic portion of the reaction mixture by phase separation, in particular by filtration, if desired the washed mineral material is washed and the amine residue 1 by means of a stronger base, in particular by means of aqueous alkali hydroxide. The treatment of the primary mineral material with limited swellability and its residual proportion of bound organic amine bases is preferably carried out at elevated temperatures, for example in the temperature range around 100 ° C., in particular in the temperature range from about 60 to 150 ° C. In a preferred embodiment, the process is carried out at normal pressure or even at slightly reduced pressures in order to promote the stripping of the organic amine compounds. They can be separated off by distillation, in a particular embodiment of the process according to the invention the removal of these residual amine portions is combined with the drying of the swellable layered silicate now formed. But steaming out with superheated steam can also be an effective measure in In terms of the final cleaning and formation of the desired swelling assets. Here too, alkali hydroxide, in particular aqueous NaOH, is preferably introduced beforehand and / or simultaneously into the layered silicate product. In order to adjust the fully developed swellability of the product, alkali hydroxide amounts are generally required which correspond at least approximately to the ion exchange capacity of the respective layered silicate. In terms of quantity, these are very small amounts. For example, about 1 to 1.3 mmol of NaOH per g of layered silicate correspond to the stoichiometric amount required for amine exchange on hectorites. Accordingly, it is preferred according to the invention to use the alkali metal hydroxide to drive off the amine in this amount range, it being preferred to work with 2-3 times the amount of the stoichiometrically required amount.
Durch die intermediäre Bildung eines primären mineralischen Reak¬ tionsproduktes der geforderten Art, jedoch nur beschränkter Quellfähigkeit, können beträchtliche Vereinfachungen in der Rein¬ gewinnung definierter hoch quellfähiger Materialien erhalten wer¬ den. Das primäre Reaktionsprodukt kann von seinen mitgebildeten begleitenden Reaktionsprodukten - beispielsweise also Natrium¬ chlorid und/oder Natriumcarbonat - befreit werden, ohne daß prak¬ tische Schwierigkeiten bei der Wäsche des angefallenen primären Reaktionsproduktes zu bewältigen sind. Die sehr beschränkten An¬ teile der abtreibbaren Aminverbindungen, die im primären Reakti¬ onsprodukt festgehalten werden und dessen Quellfähigkeit in diesem Stadium einschränken, können dann in einem sekundären Aufarbei¬ tungsschritt in der geschilderten Weise leicht vom mineralischen Material abgetrieben und damit abgetrennt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat insbesondere Bedeutung für die Herstellung von synthetischen quellfähigen Schichtsilikaten, wie sie in der EP-A 260 538 beschrieben sind und dementsprechend ge¬ kennzeichnet sind durch die nachfolgende allgemeine Formel (I)The intermediate formation of a primary mineral reaction product of the required type, but with only limited swellability, can result in considerable simplifications in the purification of defined, highly swellable materials. The accompanying reaction products which are also formed, for example sodium chloride and / or sodium carbonate, can be freed from the primary reaction product without any practical difficulties in washing the primary reaction product obtained. The very limited proportions of the abortable amine compounds, which are retained in the primary reaction product and limit its swellability at this stage, can then be easily removed from the mineral material in the described manner in a secondary processing step and thus separated off. The process according to the invention is of particular importance for the production of synthetic swellable sheet silicates, as described in EP-A 260 538 and are accordingly characterized by the following general formula (I)
MgO . aMA . bAl2θ3 . cSiθ2 . nH2θ (I)MgO. aMA. bAl2θ3. cSiθ2. nH2θ (I)
in der bedeutenin the mean
M = Na+ und/oder Li+ bei einem Na/Li-Verhältnis gleich oder größerM = Na + and / or Li + with a Na / Li ratio equal to or greater
11
A = F-, OH" und/oder 1/202_ sowie a, b, c und n Zahlen sind gemäß a = 0,1 bis 0,6 b = 0 bis 0,3 c = 1,2 bis 1,7 n = 0 bis 3,0.A = F-, OH "and / or 1/20 2_ as well as a, b, c and n numbers are according to a = 0.1 to 0.6 b = 0 to 0.3 c = 1.2 to 1.7 n = 0 to 3.0.
Im Ansatz für die HydrothermalSynthese werden in der zuvor ge¬ schilderten bevorzugten Ausführungsform die Magnesium, Aluminium und Silicium enthaltenden Reaktanten als oxidische und/oder hy- droxidische Reaktionskomponenten eingebracht. Gleiches gilt für Natrium und gegebenenfalls Lithium, soweit hier nicht das Fluori- dion eingeführt werden muß. In an sich bekannter Weise können ge¬ mischte Verbindungen, wie Natriumsilikat und/oder Natriumaluminat, in den Reaktionsansatz gegeben werden. Wesentlich ist für die Er¬ findung in diese bevorzugten Ausführungsform, daß auf die Mit¬ verwendung störender Mengen von Fremdbestandteilen verzichtet wird, wie sie beispielsweise beim Einsatz von Magnesiumsalzen - etwa von der Art des Magnesiumsulfats oder des Magnesiumchlorids - in die Reaktionsmischung eingetragen werden und damit die nachfolgende Abtrennung und Reinigung des Reaktionsrohprodukts belasten.In the approach for hydrothermal synthesis, in the preferred embodiment described above, the reactants containing magnesium, aluminum and silicon are introduced as oxidic and / or hydroxide reaction components. The same applies to sodium and possibly lithium, unless the fluoride ion has to be introduced here. Mixed compounds, such as sodium silicate and / or sodium aluminate, can be added to the reaction mixture in a manner known per se. It is essential for the invention in this preferred embodiment that the use of disruptive amounts of foreign constituents, such as are introduced into the reaction mixture, for example when magnesium salts are used, for example of the type of magnesium sulfate or magnesium chloride, and thus is dispensed with the subsequent separation and purification of the crude reaction product.
Nach Abschluß der hydrothermalen Reaktionsphase und Abtreiben der Restanteile der basischen Aminverbindungen können die gebildeten quellfähigen Schichtsilikate durch einfaches Trocknen von restli¬ chem Wasser befreit werden. Diese Trocknung kann bei Normaldruck und/oder bei verringertem Druck durchgeführt werden und durch Einsatz erhöhter Temperaturen beschleunigt werden. Die über die Dampfphase abgetriebenen Anteile des Reaktionsansatzes können ge- wünschtenfalls kondensiert und ganz oder teilweise in Kreislauf¬ führung für weitere Reaktionsansätze eingesetzt werden. Die Trocknung des Produktes und/oder das Abtreiben der freien flüch¬ tigen Base kann beispielsweise bei Temperaturen bis zu 300 °C, vorzugsweise im Bereich zwischen 50 von etwa 250 °C erfolgen, wo¬ bei dem Temperaturbereich von etwa 80 bis 180 °C besondere Bedeu¬ tung zukommen kann.After the hydrothermal reaction phase has ended and the residual portions of the basic amine compounds have been driven off, the swellable layered silicates formed can be freed of residual water by simple drying. This drying can be carried out at normal pressure and / or at reduced pressure and can be accelerated by using elevated temperatures. The portions of the reaction mixture which are driven off via the vapor phase can, if desired, be condensed and used in whole or in part in circulation for further reaction mixtures. The drying of the product and / or the removal of the free volatile base can take place, for example, at temperatures up to 300 ° C., preferably in the range between 50 and approximately 250 ° C., with particular temperatures in the range from approximately 80 to 180 ° C. Significance can come.
Wie bereits angegeben, können mit dieser Trocknungsstufe im er¬ findungsgemäßen Verfahren nicht nur das Wasser, sondern insbeson¬ dere auch die Reste der zur Reaktionssteuerung eingesetzten flüchtigen basischen Verbindung abgetrieben werden. Dieser Ver¬ fahrensschritt kann einstufig oder mehrstufig im Sinne eines ge¬ meinsamen Abtreibens von Wasser und flüchtiger Base oder einer stufenweise Abtrennung dieser flüchtigen Reaktionshilfsmittel er¬ folgen.As already stated, not only the water, but in particular also the residues of the volatile basic compound used for controlling the reaction can be driven off with this drying stage in the process according to the invention. This process step can be carried out in one or more stages in the sense of a joint removal of water and volatile base or a gradual separation of these volatile reaction aids.
Es hat sich allerdings in einigen Fällen als zweckmäßig erwiesen, das gebildete Reaktionsprodukt in dieser abschließenden Trock¬ nungsstufe doch noch einmal einer zeitlich begrenzten thermischen Behandlung zu unterwerfen. Die zuvor angegebenen Temperatur- bereiche sind Maßzahlen für geeignete Arbeitsbedingungen. Beson¬ ders zweckmäßig kann es sein, eine solche abschließende Tempera¬ turbehandlung - unter gleichzeitiger Austreibung restlicher An¬ teile von Wasser und/oder flüchtiger Base - im Temperaturbereich von etwa 100 bis 150 °C durchzuführen.In some cases, however, it has proven to be expedient to subject the reaction product formed to a time-limited thermal treatment in this final drying stage. The previously specified temperature areas are measures for suitable working conditions. It may be particularly expedient to carry out such a final temperature treatment - with simultaneous expulsion of remaining portions of water and / or volatile base - in the temperature range from about 100 to 150 ° C.
Der Zeitraum für eine solche abschließende Trocknung und/oder Temperaturbehandlung ergibt sich primär aus dem benötigten Zeit¬ raum für das Abtreiben der flüchtigen Bestandteile. Im allgemeinen wird dieser Zeitraum 1 bis 2 Stunden nicht überschreiten. Die Temperaturbehandlung kann dabei im Bereich von einigen Minuten, d. h. beispielsweise 5 Minuten, bis etwa 45 Minuten liegen.The time period for such a final drying and / or temperature treatment results primarily from the time period required to drive off the volatile constituents. In general, this period will not exceed 1 to 2 hours. The temperature treatment can be in the range of a few minutes, i.e. H. for example 5 minutes to about 45 minutes.
Das anfallende feste Reaktionsprodukt wird zweckmäßigerweise zu einem feinen Pulver zermahlen. Hierfür sind alle geeigneten Mahl¬ vorrichtungen, beispielsweise Zahnscheibenmühlen, geeignet.The solid reaction product obtained is expediently ground into a fine powder. All suitable grinding devices, for example toothed disk mills, are suitable for this.
Zur Durchführung der Grundreaktion unter den Bedingungen der hy¬ drothermalen Synthese im einzelnen gelten die umfangreichen Anga¬ ben des referierten Standes der Technik, sofern sie der Lehre der Erfindung nicht entgegenstehen. So kann in der bevorzugten Aus¬ führungsform als magnesiumhaltige Verbindung Magnesiumhydroxid oder Magnesiumoxid eingesetzt werden, als siliciumhaltige Verbin¬ dung kann insbesondere amorphe Kieselsäure, beispielsweise Fäl¬ lungskieselsäure, Diatomeenerde, anteilig aber auch Wasserglas mit der Maßgabe eingesetzt werden, daß der damit zugleich eingetragene Gehalt an Natriumhydroxid den stöchiometr sch gewünschten Anteil nicht oder nicht wesentlich überschreitet. Als aluminiumhaltige Verbindung kann Aluminiumhydroxid, sogenanntes Aluminiumfeuchthy¬ drat oder Aluminatlauge unter Berücksichtigung der zuvor zum Was¬ serglas gegebenen Einschränkung eingesetzt werden. Eine geeignete lithiumhaltige Verbindung ist beispielsweise Lithiumhydroxid. Sollen Fluoridionen in das Reaktionsprodukt eingetragen werden, so eignen sich insbesondere entsprechende Anteile von Natrium- und/oder Lithiumfluorid.To carry out the basic reaction under the conditions of hydrothermal synthesis in detail, the extensive information of the referenced prior art applies, provided that they do not conflict with the teaching of the invention. Thus, in the preferred embodiment, magnesium hydroxide or magnesium oxide can be used as the magnesium-containing compound; in particular, amorphous silicic acid, for example precipitated silicic acid, diatomaceous earth, but also proportionally but also water glass can be used as the silicon-containing compound, with the proviso that the content registered at the same time of sodium hydroxide does not or does not significantly exceed the stoichiometrically desired proportion. Aluminum hydroxide, so-called aluminum moist hydrate or aluminate lye can be used as the aluminum-containing compound, taking into account the restriction given previously for the water glass. A suitable one lithium-containing compound is, for example, lithium hydroxide. If fluoride ions are to be introduced into the reaction product, appropriate proportions of sodium and / or lithium fluoride are particularly suitable.
Die jeweils einzusetzende Menge der abtreibbaren Amin-Base kann in einem verhältnismäßig weiten Bereich liegen und - bezogen auf das im Reaktionsansatz vorgelegte Magnesiumoxid - beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 5 Mol der Base pro Mol Magnesiumoxid liegen. Es wird dabei in der Regel bevorzugt sein, die Menge dieser ba¬ sischen Komponente möglichst einzuschränken, so daß bevorzugte Zugabemengen der Base zum Reaktionsansatz für die hydrothermale Umsetzung im Bereich von etwa 0,2 bis 2 Mol der Amin-Base pro Mol Magnesiumoxid des Reaktionsansatzes liegen.The amount of the abradable amine base to be used in each case can be in a relatively wide range and - based on the magnesium oxide present in the reaction mixture - can be, for example, in the range from 0.1 to 5 mol of the base per mol of magnesium oxide. It will generally be preferred to limit the amount of this basic component as much as possible, so that preferred addition amounts of the base to the reaction mixture for the hydrothermal reaction are in the range of about 0.2 to 2 moles of the amine base per mole of magnesium oxide in the reaction mixture lie.
Für die Wahl der Verfahrensparameter der hydrothermalen Reaktion gelten ebenfalls die Angaben des Standes der Technik. Die Reaktion wird dementsprechend insbesondere unter dem Eigendruck des Reak¬ tionsgemisches bei Verfahrenstemperatur durchgeführt. Als Verfah¬ renstemperaturen sind insbesondere die Bereiche von etwa 150 bis 300 °C, zweckmäßigerweise von etwa 200 bis 270 °C zu nennen. Die Reaktionszeit liegt im Bereich 1 bis 100 Stunden, vorzugsweise zwischen etwa 1 und 20 Stunden. Üblicherweise ist die Reaktion nach etwa 2 bis 8 Stunden so weit fortgeschritten, daß die Aufar¬ beitung im Sinne der erfindungsgemäßen Trocknungsbehandlung vor¬ genommen werden kann.The information in the prior art also applies to the choice of the process parameters of the hydrothermal reaction. Accordingly, the reaction is carried out in particular under the autogenous pressure of the reaction mixture at process temperature. The process temperatures in particular are the ranges from approximately 150 to 300 ° C., advantageously from approximately 200 to 270 ° C. The reaction time is in the range of 1 to 100 hours, preferably between about 1 and 20 hours. The reaction has usually progressed to such an extent after about 2 to 8 hours that the workup can be carried out in the sense of the drying treatment according to the invention.
Die Feststoffgehalte während der hydrothermalen Reaktionsphase liegen im üblichen Bereich. So kann beispielsweise der Feststoff- gehalt bis zu etwa 40 % (Masseanteile) im wäßrig/basischen Reak¬ tionsgemisch angehoben werden. Bevorzugt wird allerdings bei niedrigeren Feststoffgehalten gearbeitet, der im Bereich bis etwa 15 % (Masseanteile) und insbesondere unterhalb etwa 10 % (Masse¬ anteile) liegt. Im einzelnen vgl. hierzu die Angaben des zitierten druckschriftlichen Standes der Technik, beispielsweise in Karl- Heinz Bergk et al. a.a.O. Auch in der abschließenden wäßrig-ther¬ mischen Behandlung zum Austreiben der Amin-Reste unter Ausbildung der hoch quellfähigen Beschaffenheit der Mineralphase werden ent¬ sprechende Mischungsverhältnisse bevorzugt.The solids contents during the hydrothermal reaction phase are in the usual range. For example, the solids content can be increased by up to about 40% (mass fraction) in the aqueous / basic reaction mixture. However, preference is given to worked lower solids contents, which is in the range up to about 15% (mass fractions) and in particular below about 10% (mass fractions). In detail cf. the details of the cited printed prior art, for example in Karl-Heinz Bergk et al. aaO Also in the final aqueous-thermal treatment to drive off the amine residues with formation of the highly swellable nature of the mineral phase, corresponding mixing ratios are preferred.
Die Erfindung betrifft in weiteren Ausgestaltungen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten quellfähigen Smectit- Tone sowie deren Einsatz insbesondere im Rahmen von wasserbasier¬ ten BohrspülSystemen, wie sie im einzelnen in der EP-A 260 538 beschrieben sind. In further refinements, the invention relates to the swellable smectite clays produced by the process according to the invention and to their use in particular in the context of water-based drilling fluid systems, as described in detail in EP-A 260 538.
B e i s p i e l eB e i s p i e l e
Beispiel 1example 1
Zur Durchführung der hydrothermalen Synthese in einem Reaktionsautoklaven werden die im nachfolgenden angegebenen Reaktanten zusammengegeben:To carry out the hydrothermal synthesis in a reaction autoclave, the reactants specified below are combined:
41,1 g MgO, 98 %ig 3,9 g LiOH, 98 %ig 77,5 g Natronwasserglas 37/40 (Firma HENKEL, Molverhältnis Siθ241.1 g MgO, 98% 3.9 g LiOH, 98% 77.5 g sodium water glass 37/40 (HENKEL company, Si02 molar ratio
: Na2Ö = 3,46 : 1, Gesamtfeststoff 34,9 Gew.-%) 73,8 g Fällungskieselsäure FK 320 (Firma DEGUSSA) 204,4 g Triethylamin, 99 %ig 2104,0 g destilliertes Wasser: Na2Ö = 3.46: 1, total solids 34.9% by weight) 73.8 g precipitated silica FK 320 (DEGUSSA company) 204.4 g triethylamine, 99% 2104.0 g distilled water
Das Reaktantengemisch dieses Ansatzes entspricht den nachfolgenden Mol-Verhältnissen:The mixture of reactants in this approach corresponds to the following molar ratios:
1 MgO: 1,5 Siθ2: 0,08 L12O: 0,1 a2θ: 2 ^5)3^ 120 H201 MgO: 1.5 SiO 2: 0.08 L12O: 0.1 a2 O: 2 ^ 5) 3 ^ 120 H 2 0
Im einzelnen wird dabei wie folgt gearbeitet:The details are as follows:
Magnesiumoxid wurde in ca. 1700 g Wasser am Pendraulikrührer auf- geschlemmt, Lithiumhydroxid darin gelöst und dazu die Mischung aus Wasserglas, ca. 400 g Wasser und Fällungskieselsäure gegeben. Die Suspension wird nach 5 minütigem Nachrühren in den Autoklaven ge¬ geben, in den nach dem Verschließen das Amin zugefügt wurde.Magnesium oxide was suspended in approx. 1700 g of water on the Pendraulik stirrer, lithium hydroxide was dissolved in it and the mixture of water glass, approx. 400 g of water and precipitated silica was added. After stirring for 5 minutes, the suspension is added to the autoclave, into which the amine was added after sealing.
Kristallisationsbedingungen: 4 Stunden bei 250 °C. Die abgekühlte Suspension wird in eine Mehrzahl von Teilbeträgen unterteilt. Eine erste Teilmenge wird ohne Zusatz von Natronlauge im Umlufttrocknungsschrank bei 120 °C eingetrocknet und vermählen. In weiteren Ansätzen werden der jeweiligen Suspensionsprobe Na¬ tronlauge in unterschiedlichen Mengen zugesetzt. Die jeweiligeCrystallization conditions: 4 hours at 250 ° C. The cooled suspension is divided into a plurality of partial amounts. A first portion is dried in the convection oven at 120 ° C and ground without the addition of sodium hydroxide solution. In further batches, sodium hydroxide solution is added to the respective suspension sample in different amounts. The respective
Mischung wird 2 Minuten intensiv verrührt und dann im Umlufttrok- kenschrank bei 120 °C eingetrocknet und vermählen.The mixture is stirred vigorously for 2 minutes and then dried in a convection oven at 120 ° C and ground.
Die Röntgenbeugungsanalyse des primär angefallenen Reaktionspro¬ duktes zeigt gut ausgeprägte kristalline Beschaffenheit. Von den einzelnen aufgetrockneten und vermahlenen Materialproben werdenThe X-ray diffraction analysis of the primary reaction product shows a well-defined crystalline nature. From the individual dried and ground material samples
2,5 %ige Suspensionen in destilliertem Wasser hergestellt. Deren Viskosität wird nach 24 Stunden bestimmt. Die Viskositätswerte der einzelnen Proben sind nachfolgend zusammengestellt.2.5% suspensions made in distilled water. Their viscosity is determined after 24 hours. The viscosity values of the individual samples are summarized below.
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001
Die Tabelle zeigt, daß die Ausbildung der Quellfähigkeit bei der Nachbehandlung mit etwa 1 mMol NaOH/g Schichtsilikat deutlich einsetzt und unter den angegebenen Versuchsbedingungen beim Ein¬ satz der doppelten Menge NaOH mit 6,7 Pas ein qualitativ und quantitativ hochwertiges Ergebnis erreicht. Diese beiden zuletzt definierten Zahlenwerte für die Zusatzmenge der Natronlauge entsprechen etwa dem l-2fachen der stöchio etrischen Menge der Ionenaustauschkapazität des gebildeten Schichtsilikats.The table shows that the formation of the swellability in the aftertreatment with about 1 mmol NaOH / g layered silicate sets in clearly and under the specified test conditions when using twice the amount of NaOH with 6.7 Pas a qualitatively and quantitatively high-quality result is achieved. These two last defined numerical values for the additional amount of sodium hydroxide solution correspond to approximately 1-2 times the stoichiometric amount of the ion exchange capacity of the layered silicate formed.
Beispiel 2Example 2
Der nachfolgende Reaktionsansatz wird im Druckbehälter bei 22 bar und 193 °C für 6 Stunden der hydrothermalen Umsetzung unterworfen:The following reaction batch is subjected to the hydrothermal reaction in the pressure vessel at 22 bar and 193 ° C. for 6 hours:
92,7 g Natronwasserglas 37/40 (Firma HENKEL) 88,3 g Fällungskieselsäure FK 320 (Firma DEGUSSA) 2516,6 g VE-Wasser 244,7 g Triethylamin, 99 %ig 8,6 g LiOH, 56 %ig 49,2 g MgO, tech.92.7 g sodium water glass 37/40 (HENKEL) 88.3 g precipitated silica FK 320 (DEGUSSA) 2516.6 g demineralized water 244.7 g triethylamine, 99% 8.6 g LiOH, 56% 49, 2 g MgO, tech.
Die angefallene FeststoffSuspension läßt sich am Seitzfilter ver¬ gleichweise wirkungsvoll filtrieren. Im einzelnen gelten hier die nachfolgenden Angaben:The solid suspension obtained can be filtered comparatively effectively on the Seitz filter. The following details apply here:
Druck: 1 barPressure: 1 bar
Filterpapier: Grauband, 7,4 MikronFilter paper: gray tape, 7.4 microns
Filtrationszeit: die ersten 5 Min. 380 ml dann ca. 20 ml in 25Filtration time: the first 5 min. 380 ml then approx. 20 ml in 25
Min. Auswagefilterkuchen: 350 g Auswagefiltrat: 352 gMin. Weighing filter cake: 350 g Weighing filtrate: 352 g
Die Umwandlung des hochkristallinen Primärproduktes durch Behand¬ lung mit NaOH im Sinne der Angaben des Beispiel 1 führt zur einem hochquellfähigen synthetischen Schichtsilikat. The conversion of the highly crystalline primary product by treatment with NaOH in the sense of the information in Example 1 leads to a highly swellable synthetic sheet silicate.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zur Herstellung von quellfähigen Schichtsilikaten vom Smectit-Typ durch hydrothermale Druckbehandlung von Gemi¬ schen und/oder Copräzipitaten der Schichtsilikat-bildenden Komponenten in Gegenwart eines Überschusses an Wasser und freier Basen, dadurch gekennzeichnet, daß man in die hydro¬ thermale Reaktionsstufe eine Reaktionsmischung einbringt, de¬ ren Basenüberschuß wenigstens anteilsweise und dabei vorzugs¬ weise wenigstens überwiegend durch abtreibbare organische Aminverbindungen ausgebildet ist, daß man die gebildete mine¬ ralische Feststoffphase vom wäßrig-basischen Anteil des Reak¬ tionsgemisches befreit und gewünschtenfalls Restanteile der organischen Aminverbindungen aus der Feststoffphase austreibt.1. A process for the production of swellable layered silicates of the smectite type by hydrothermal pressure treatment of mixtures and / or coprecipitates of the layered silicate-forming components in the presence of an excess of water and free bases, characterized in that one in the hydrothermal reaction stage Introduces the reaction mixture, whose base excess is at least partially and preferably at least predominantly formed by abradable organic amine compounds, that the mineral solid phase formed is freed from the aqueous-basic portion of the reaction mixture and, if desired, residual portions of the organic amine compounds from the solid phase drives out.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man primäre, sekundäre und/oder insbesondere tertiäre Amine mit vorzugsweise bis zu 15 C-Atomen im Molekül, insbesondere mit bis zu 10 C-Atomen im Molekül, als abtreibbare Aminverbindun¬ gen einsetzt.2. The method according to claim 1, characterized in that primary, secondary and / or in particular tertiary amines with preferably up to 15 carbon atoms in the molecule, in particular with up to 10 carbon atoms in the molecule, are used as drivable amine compounds.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine primär gebildete mineralische Feststoffphase be¬ grenzter Quellfähigkeit durch Phasentrennung, insbesondere Filtration, vom wäßrig-basischen Anteil des Reaktionsgemisches abtrennt, gewünschtenfalls wäscht und den Amin-Restanteil mittels einer nicht-flüchtigen, vorzugsweise stärkeren Base, insbesondere Alkalihydroxid, austreibt, wobei der Einsatz von Natriumhydroxid bevorzugt ist. 3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that a primarily formed mineral solid phase with limited swelling capacity is separated from the aqueous-basic portion of the reaction mixture by phase separation, in particular filtration, washed if desired and the residual amine portion is non-volatile , preferably stronger base, in particular alkali hydroxide, with the use of sodium hydroxide being preferred.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den verbliebenen Restanteil der organischen Base durch Behandlung der wäßrig/mineralischen Aufschlämmung bei erhöhten Temperaturen, vorzugsweise unter Mitverwendung von wäßrigem Natriumhydroxid, z. B. im Temperaturbereich von etwa 60 bis 150 °C austreibt und vorzugsweise destillativ vom minerali¬ schen Feststoff abtrennt, wobei die Menge der nicht-flüchtigen Base bevorzugt wenigstens etwa dem stöchiometrischen Ionen- austauschvermögen des gebildeten Schichtsilikats entspricht.4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the remaining portion of the organic base by treating the aqueous / mineral slurry at elevated temperatures, preferably with the use of aqueous sodium hydroxide, for. B. in the temperature range from about 60 to 150 ° C and preferably separated by distillation from the mineral solid, wherein the amount of the non-volatile base preferably corresponds at least approximately to the stoichiometric ion exchange capacity of the layered silicate formed.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abziehen der Amin-Restanteile mit der Trocknung des quellfähigen Schichtsilikats verbindet.5. Process according to Claims 1 to 4, characterized in that the removal of the amine residues is combined with the drying of the swellable layered silicate.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wenigstens überwiegend oxidische und/oder hydroxidi- sche Reaktanten enthaltende Reaktionsmischung, die von nicht- flüchtigen Fremdbestandte len im wesentlichen frei ist, in die hydrothermale Umsetzung einbringt.6. Process according to Claims 1 to 5, characterized in that a reaction mixture containing at least predominantly oxidic and / or hydroxide reactants, which is essentially free of non-volatile foreign substances, is introduced into the hydrothermal reaction.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Vorliegen im wesentlichen flüchtiger Bei omponenten im Reaktionsrohgemisch wenigstens auf eine intensive Wäsche des Reaktionsrohproduktes verzichtet.7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that, in the presence of substantially volatile components in the crude reaction mixture, at least on an intensive washing of the raw reaction product.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtsilikate durch Trocknung - vorzugsweise bei Normaldruck und/oder verringerten Drucken - von Wasser und/oder basischen Komponenten oder deren verbliebenen Rest¬ mengen befreit und gegebenenfalls nach einer Zerkleinerung ein feinpulvriges Festprodukt gewinnt, wobei Trocknungstemperaturen bis etwa 300 °C, vorzugsweise solche im Bereich von 50 bis 250 °C bevorzugt sein können.8. Process according to Claims 1 to 7, characterized in that the sheet silicates are freed from water and / or basic components or their remaining quantities by drying, preferably at normal pressure and / or reduced pressures, and, if appropriate, a finely powdered solid product after comminution wins, being Drying temperatures up to about 300 ° C, preferably those in the range of 50 to 250 ° C may be preferred.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man synthetische quellfähige Schichtsilikate der nachfolgenden allgemeinen Formel (I) herstellt9. Process according to Claims 1 to 8, characterized in that synthetic swellable sheet silicates of the following general formula (I) are prepared
MgO . aMA . bAl2θ3 . cSiθ2 • nH20 (I)MgO. aMA. bAl2θ3. cSiθ2 • nH 2 0 (I)
in der bedeutenin the mean
M = Na+ und/oder Li+ bei einem Na/Li-Verhältnis gleich oder größer 1M = Na + and / or Li + with a Na / Li ratio equal to or greater than 1
A = F-, OH" und/oder.1/202" sowie a, b, c und n Zahlen sind gemäß a = 0,1 bis 0,6 b = 0 bis 0,3 c = 1,2 bis 1,7 n - 0 bis 3,0.A = F-, OH "and / or.1 / 20 2 " as well as a, b, c and n numbers are according to a = 0.1 to 0.6 b = 0 to 0.3 c = 1.2 to 1 , 7 n - 0 to 3.0.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die hydrothermale Umsetzung beim Eigendruck des Reakti¬ onssystems unter Umsetzungsbedingungen durchführt.10. The method according to claims 1 to 9, characterized in that one carries out the hydrothermal reaction at the autogenous pressure of the reaction system under reaction conditions.
11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die hydrothermale Umsetzung bei Temperaturen von etwa 150 bis 300 °C, vorzugsweise von etwa 200 bis 270 °C bei Re¬ aktionszeiten zwischen 1 und 20 Stunden, vorzugsweise zwischen 2 und 8 Stunden durchführt.11. The method according to claims 1 to 10, characterized in that the hydrothermal reaction at temperatures of about 150 to 300 ° C, preferably from about 200 to 270 ° C with reaction times between 1 and 20 hours, preferably between 2 and 8 Hours.
12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüchtigen Basen in Mengen von 0,1 bis 5 Mol, vorzugsweise in Mengen von 0,2 bis 2 Mol - bezogen jeweils pro Mol Magnesiumoxid des Reaktionsansatzes - einsetzt. 12. The method according to claims 1 to 11, characterized in that the volatile bases in amounts of 0.1 to 5 mol, preferably in amounts of 0.2 to 2 moles, based in each case on moles of magnesium oxide in the reaction mixture.
PCT/EP1991/000582 1990-05-17 1991-03-26 Simplified process for making expandable stratified silicates WO1991017953A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP91506808A JPH05507054A (en) 1990-05-17 1991-03-26 A simple method for producing swellable layered silicates

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4015857.8 1990-05-17
DE19904015857 DE4015857A1 (en) 1990-05-17 1990-05-17 SIMPLIFIED METHOD FOR THE PRODUCTION OF SOURCED LAYERS (II)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1991017953A1 true WO1991017953A1 (en) 1991-11-28

Family

ID=6406609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1991/000582 WO1991017953A1 (en) 1990-05-17 1991-03-26 Simplified process for making expandable stratified silicates

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH05507054A (en)
DE (1) DE4015857A1 (en)
WO (1) WO1991017953A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1042126C (en) * 1991-09-03 1999-02-17 环球油品公司 Synthetic dioctahedral smectite clays
CN114906857A (en) * 2022-05-07 2022-08-16 内蒙古大学 Coal gangue treatment method, and silicon oxide nanosheet, porous silicate material and iron oxide red prepared from coal gangue

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003018477A1 (en) * 2001-08-24 2003-03-06 Southern Clay Products, Inc. Methods for making synthetic smectites
US20080224087A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Ezell Ryan G Aqueous-Based Insulating Fluids and Related Methods
CN109626386B (en) * 2018-12-24 2020-07-31 浙江工业大学之江学院 Preparation method of high-purity magnesium saponite
CN115072729B (en) * 2022-07-08 2023-05-12 西南科技大学 Method for converting muscovite into montmorillonite and powder containing montmorillonite

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2356865C2 (en) * 1972-11-14 1984-12-06 Laporte Industries Ltd., London Hydrous magnesium silicate and process for its preparation
US4623530A (en) * 1985-02-20 1986-11-18 United States Steel Corporation Crystalline magnesia-silica composites and process for producing same
DE3541666A1 (en) * 1985-11-26 1987-05-27 Hoechst Ag METHOD FOR PRODUCING A CRYSTALLINE, SOURCEABLE LAYERED SILICATE OF THE SAPONIT TYPE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2356865C2 (en) * 1972-11-14 1984-12-06 Laporte Industries Ltd., London Hydrous magnesium silicate and process for its preparation
US4623530A (en) * 1985-02-20 1986-11-18 United States Steel Corporation Crystalline magnesia-silica composites and process for producing same
DE3541666A1 (en) * 1985-11-26 1987-05-27 Hoechst Ag METHOD FOR PRODUCING A CRYSTALLINE, SOURCEABLE LAYERED SILICATE OF THE SAPONIT TYPE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1042126C (en) * 1991-09-03 1999-02-17 环球油品公司 Synthetic dioctahedral smectite clays
CN114906857A (en) * 2022-05-07 2022-08-16 内蒙古大学 Coal gangue treatment method, and silicon oxide nanosheet, porous silicate material and iron oxide red prepared from coal gangue
CN114906857B (en) * 2022-05-07 2023-11-07 内蒙古大学 Treatment method of coal gangue, and silicon oxide nano-sheet, porous silicate material and iron oxide red prepared from coal gangue

Also Published As

Publication number Publication date
DE4015857A1 (en) 1991-11-21
JPH05507054A (en) 1993-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2606097C2 (en) Process for the production of ferrierite
DE2460771C2 (en) Process for the preparation of a granular zirconium phosphate
CH650227A5 (en) ORGANOPHILER ORGANIC TONE COMPLEX AND METHOD FOR INCREASING THE VISCOSITY OF AN ORGANIC SYSTEM USING THE TONE COMPLEX.
WO1991008171A1 (en) Process for the hydrothermal production of crystalline sodium disilicate
US3954943A (en) Synthesis of hydrous magnesium silicates
DE3211433A1 (en) CRYSTALLINE ALUMOSILICATE, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF
DE2743597A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING IMPROVED ZEOLITES
CH630321A5 (en) METHOD FOR THE TREATMENT OF WASTE DUST INCLUDING SILICUM DIOXIDE TO SILICA OR SILICATES.
DE1667502A1 (en) Synthetic clay-like mineral and process for its production
EP0224182B1 (en) Process for the preparation of a crystalline swellable sheet-like silicate of the saponite type
DE19727894A1 (en) Synthetic magnesium silicate
WO1991017953A1 (en) Simplified process for making expandable stratified silicates
EP0074503B1 (en) Process for the post-treatment of extraction residues of phosphoric-acid purification
EP0092108A2 (en) Process for the treatment of acid waste water containing aluminium and iron
EP0088372A1 (en) Process for the production of synthetic hectorite
EP0034696B1 (en) Process for producing crystalline powder of the zeolite a type
EP0056094A1 (en) Process for the preparation of crystalline sodium silicates and the crystallised forms of hydrated silicon dioxide, the products obtained in the process and their application
WO1992021612A1 (en) Process for the production of high-swelling layer silicates
DE2649734C3 (en) Process for the preparation of sodium fluoride from sodium silicofluoride
EP0889004A1 (en) Process for the preparation of a synthetic layered silicate of the hectorite type
EP0586850B1 (en) Method for the preparation of thixotropic agents
DE2555875A1 (en) PROCESS FOR PROCESSING ALUNIT
WO1991015429A1 (en) Process for producing swellable laminated silicates
DE3623734A1 (en) METHOD FOR PRODUCING MULLITE WITH A HIGH PURE PURITY
WO1991015428A1 (en) Process for producing swellable laminated silicates

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA