BE337681A - - Google Patents

Description

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  Procédé de préparation de solutions stables et silicate   alca-        lin, avec un rapport moléculaire élevé de l'acide silicique à l'alcali.. 



   Les solutions stables de silicate alcalin ayant un rapport moléculaire élevé de l'acide   silicique à   l'alcali sont actuellement très recherchées pour les   applications   techniques les plus diverses, par exemple pour les mortiers résistant aux acides,;

   Dans beaucoup de modes d'emploi sdes solutions de silicate alcalin., c'est l'acide silicique qui est le seul constituant efficace et l'alcali n'est qu'un poids mort qui entraine beaucoup d' ennuis, en   exerçant   par 

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 exemple une forte action .alcaline sur les matières colorantes et les produits chimiques, en produisant des altérations de sels alcalins, etc* La possibilité de réduire dans les solutions de silicate alcalin la teneur en alcali au profit de l'acide silicique constitue donc un progrès technique important* 
II est vrai qu' on a déjà fait dériver théoriquement la formule de silicate alcalin du commerce (verre soluble) de la formule du silicate alcalin,

   en le considérant comme un silicate alcalin ayant absorbé de la silice.' On ne dis- posait toutefois jusqu'à présent d'aucun procédé technique- ment utilisable pour   augmenter,.   au-delà .de ce qui est réali- sé dans la composition du verre soluble, le rapport de l'aci- de silicique à l'alcali dans les solutions de silicate alca- lin- C' est ainsi par exemple que la fusion de verres riches en acide silicique exige des températures particulièrement élevées et implique par conséquent une consommation excessive du charbon et de matériaux des fours ; les masses fondues ainsi préparées ne peuvent en outre être mises en solution que très difficilement, c' est à dire avec une grande dépense d'énergie. 



   Suivant le procédé de la présente invention, la fabrication de solutions de silicate alcalin avec un rapport moléculaire élevé de l'acide silicique à l'alcali est au contraire possible avec une dépense d'énergie extrêmement minime.: Cette invention est basée sur ce fait qui a été établi par des essais de la société titulaire du présent brevet et qu'il était impossible de prévoir, que l'acide silicique colloïdal, se dissout à chaud, dans des solutions de silicate   alcaline   Le chauffage sous pression dans des autoclaves, ainsi qu'une bonne agitation,

   sont favorables à la dissolution.= 
On peut se procurer l'acide silicique colloïdal à employer par l'une des nombreuses méthodes de préparation 

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   connues.'   L'acide silicique peut être fabriqué partir de silicates ou de solutions de silicates ( par exemple a partir de silicates naturels dé cpmposabl es ou de solutions de sili- cates alcalins) par décomposition, par exemple au moyen d'acides et élimination, par lavage, des sels produits, ou bien par décomposition d'autres composés de silicium, par exemple à partir du fluorure de silicium par transformation au moyen d'eau et lavage.. On peut employer des sels d'acide silicique ayant une teneur en eau de 90% et plus ou bien partir d'acide silicique colloïdal sec, par exemple de ce qu'on appelle le gel de silice. 



   Bien qu'il soit déjà connu qu'une solution forte- ment diluée de soude caustique est capable de dissoudre de   l'acide   silicique en quantité   considérable   par rapport à l'alcali, il est pourtant nouveau que l'acide silicique colloïdal se dissout facilement et complètement même encore dans les solutions de silicate alcalin concentrées du com- merce et fournit une solution   stable*'   
Il est possible, suivant le présent procédé, de porter à n'importe quelle valeur élevée, dans des limites très écartées (suivant les proportions employées, pouvant être calculées en vue de l'obtention   du(   produit désiré),le rapport de l'acide silicique à   l'alcali *   Les solutions de .

   silicate alcalin obtenues sont parfaitement claires et lim- pides comme l'eau, lorsqu'on a employé une solution purede solicate alcalin et de l'acide silicique pur et ne doivent donc pas être encore clarifiées ni filtrées.' 
EXEMPLE 1   PQur   la préparation de l'acide silicique colloïdal on verse prudemment :avec agitation, flans deux litres d'acide chlorhydrique à 10%, 2 litres d'une solution de Terre solu- ble que l'on a obtenue en mélangeant à 1 litre .d'eau 1 litre   de la solution du commerce de silicate de sodium à 38 degrés (verre souble à 38 ) .

   Après un repos de 16 heures, la masse   

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 gélatineuse obtenue est concassée en morceaux de la grosseur d'une noix et lavée parfaitement dans l'eau courante.- Cette matière gélatineuse ost envoyée éventuellement après un broyage préalable, dans un autoclave pourvu d'un agitateur, y est recouverte de 4 kg. de la solution de silicate de sodium à 38  ( rapport moléculaire 3,3 d'acide silicique pour 1 d'alcali) et est chauffée ensuite avec .agitation pendant une heure sous une pression de 4 atm. La solution de silica- te de sodium qui prend naissance à un rapport d'environ 4,5 d'acide silicique pour 1 de sodium, elle a une densité d'environ 252 Bé, mais peut être obtenue aisément aussi Bous une concentration plus élevée moyennant un séchage préalable de l'acide silicique soluble ou une évaporation subséquente. 



   On a observé en outre que de semblables solutions de silicate peuvent être obtenues aussi directement, à partie du silicate alcalin solide du commerce, en une seule opération ; on chauffe à cet effet sous pression de l'acide   solicigue   colloïdal avec le silicate alcalin   solide,!   et avec une addition   d'eau 1   Ce procédé présente l'avantage   d'évi   ter do   ohauffor   deux fois, avoc ou sans pression, et de raccourcir ainsi considérablement la durée de l'opération; on réalise en outre une économie de vapeur*-:

   La solution qui prend naissance peut, après que le chauffage sous pression est terminé, être refiltrée ou clarifiée   .autrement   ainsi que cela se fait aussi pour les solutions usuelles de silicate alcalin du commerce* Le présent procédé a en outre l'avantage qu'il ne faut pas employer de l'acide silicique d'une pureté absolue mais qu'on peut utiliser n'importe quel acide silicique ne donnant pas une solution claire, sans que pour cela une seconde opération   particulière, de   clarification soit nécessaire* 

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 EXEMPLE II 
2,4 kgs. de verre soluble acide à l'état solide (rapport SiO2:

   Na2O =   3,3 :  :1) sont chauffés dans un autoclave avec 0,5 kg. de gel d'acide silicique pur et sec (à 80% de SiO2) et avec 7,1 litres d' eau, pendant deux heures à 140-   1502.-   L'opération de dissolution est accélérée par un agita-   leur a   action   énergique.-   On obtient après le refroidissement environ 10 kgs. de solution pure de silicate alcalin, à environ 302 Bé et ayant le rapport SiO2:Na29=4,0; 1. 



  Si on laisse reposer la solution ou si on la filtre avec p ré caution, elle se clarifie pour donner un liquide limpide comme de l'eau et épais à trois.- Comme silicate alcalin soli- de, on peut prendre par exemple le verre en sulfate fait à l'aide de sulfate de soude, ou bien le verre soluble, dit de soude, ou aussi un verre soluble acide de potasser 
REVENDICATIONS 
12) Procédé de préparation de solutions stables de silicate alcalin , avec un rapport moléculaire de l'acide silicique a   1'   alcali, plus élevé que celui présenté par le verre soluble usuel, caractérisé en ce que dans des solu- tions concentrées de silicate alcalin usuelles dans le com- merce ayant une teneur normale en acide silicique, on dis- sout par chauffage et agitation, éventuellement   à   l'auto- clave,

   de l'acide silicique colloïdal tel qu'on l'obtient lors de la décomposition de silicates et d'autres composés de silicium.

Claims (1)

1. 22) Forme de réalisation du procédé suivant la revendication 1, . caractérisée en ce qu'on mélange l'acide silicique colloïdal à des silicates alcalins à l'état soli- cita et on co qu'on produit la dissolution de ce mélange moyennant une addition d'eau, par chauffage sous pressions,