BE515396A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PROCEDE DE FABRICATION DE METASILICATES ALCALINS HYDRATES CRISTALLISES. 



     @   Les métasilicates alcalins hydratés solides, en particulier ceux avec 5 ou 9 molécules d'eau de cristallisation, s'obtiennent en général en fai- sant solidifier des solutions auqueuses dont la composition correspond à celle du   mêtasilicate   alcalin hydraté solide. Ces solutions aqueuses, qui doivent être considérées comme étant des hydrates solides à l'état fondu, peuvent être obtenues par dissolution de métasilicate alcalin solide anhydre dans la quanti- té calculée d'eau ou par addition des quantités correspondantes de soude caus- tique à des solutions techniques de verre soluble.

   Les solutions de métasili- cate se solidifient au refroidissement à des températures inférieures au point de fusion   de@%'hydrate   correspondante mais donnent d'abord des masses solidi- fiées vitreuses qui ne cristallisent complètement qu'après un repos prolongé et peuvent alors être moulues. Si on entreprend la mouture après un temps de repos insuffisant, on obtient des masses poisseuses qui après peu de temps se collent en grumeaux. La longue durée de repos présente,sans compter la perte de temps le désavantage que l'anhydride carbonique de l'air à la surface du métasilicate hydraté se combine avec ce dernier et peut le rendre impur. 



   On a trouvé présentement que l'on peut accélérer considérable- ment la cristallisation du métasilicate alcalin hydraté, lorsqu'on l'exécute en présence de petites quantités, environ 1 à 5%,de silicates insolubles dans l'eau, de préférence de métaux bivalents. Les silicates insolubles dans l'eau s'emploient de préférence sous une forme finement divisée. 



   Les métasilicates alcalins, qui servent de matières premières dans le procédé de l'invention, peuvent être obtenus suivant tous les procédés connus. On peut fondre ensemble du carbonate de sodium et de l'acide   silicique   dans le rapport voulu, en sorte d'obtenir directement un   métasilicate   alcalin. 



  Mais on peut aussi d'abord fondre un silicate alcalin plus riche en acide sili- ciquepar exemple du verre soluble technique,dissoudre celui-ci dans de l'eau 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 et l'ajuster au rapport correspondant au   métasilicate,   qui est :oxyde métal- lique-silice = 1:1, par addition d'alcali caustique. La quantité d'eau doit être réglée en sorte qu'elle soit pareille à la quantité d'eau de cristallisa- tion de l'hydrate solide désiré. 



   A ces solutions on ajoute maintenant les silicates insolubles dans l'eau, de préférence de métaux bivalents. Il s'est avéré que les silica- tes de magnésium et d'aluminium conviennent particulièrement. Ces silicates peuvent s'obtenir simplement par précipitation de solutions de silicates   al-   calins avec des solutions des sels de ces métaux. En dehors de métasilicates insolubles dans l'eau obtenables à partir de solutions de métasilicates alca-   lins,   on peut aussi employer des silicates avec d'autres rapports moléculaires MeO:SIO2. Un autre procédé de fabrication de tels silicates consiste à chauffer l'oxyde ou hydroxyde métallique avec de l'acide silicique finement divisé, en milieu aqueux. Ce procédé est utilisable avant tout avec les oxydes   alealino-   terreux.

   Les produits ainsi obtenus peuvent être ajoutés sous forme de pâtes ou aussi après séchage sous forme de poudre fine aux silicates alcalins hydra- tés fondus. On peut encore obtenir les silicates insolubles dans la masse fondue elle-même par addition de quantités correspondantes de solutions de sels appropriés, cas où on recommande bien entendu de répartir soigneusement les précipités   engendréso   
L'addition aux silicates fondus de silicates insolubles dans l' eau, de préférence de métaux bivalents, cause une cristallisation plus rapide de la masse solidifiée tout d'abord à l'état vitreux. Il en résulte que les produits peuvent être moulus après un temps de repos plus court, sans qu'une obstruction du broyeur soit à redouter.

   Par suite du temps de repos plus court, l'attaque superficielle de l'anhydride carbonique de l'air est de même plus réduite. En outre on a fait la constatation surprenante que l'atta- que de l'anhydride carbonique, même dans le produit dont la mouture est termi- née, est plus réduite que dans les métasilicates alcalins sans l'addition sui- vant le procédé de l'invention. En outre les produits obtenus se distinguent par une coloration blanche particulièrement claire. 



   Il est connu d'une manière générale que les processus de cristal- lisation sont accélérés par addition de germes de cristallisation. On ne peut toutefois pas retenir cette explication pour le mode d'action des silicates insolubles dans l'eau dans le cas qui nous occupe, vu que, par exemple avec un   métasilicate   alcalin avec 9 moles d'eau de cristallisation, une addition d' hydrate solide cristallisé reste loin dans son action derrière celle des si- licates insolubles dans l'eau. Il en résulte la conséquence surprenante qu'une addition de germes de nature étrangère est plus active qu'une addition de ger- mes de même nature.

   De même, on ne peut expliquer l'effet observé par une for- mation de germe parce que les silicates insolubles finement divisés colloidaux sont plus actifs que les floconneux, comme par exemple ceux qui peuvent être obtenus par précipitation dans la masse fondue, et ceux-ci à leur tour sont plus actifs que les poudres sèches qui sont pourtant plus proches de l'état cristallisé que les silicates colloidaux fraîchement formés. 



   Il était de plus connu d'ajouter des silicates de métaux biva- lents à des agents de lavage contenant des persels, mais ceci se faisait toute- fois pour régler le dégagement d'oxygène de ces agents de lavage après leur dis- solution dans l'eau, fait qui n'a rien de commun avec la cristallisation. Fina- lement il était connu d'amener à l'état sec des corps solides, liquides ou soxi- liquides, comme par exemple des huiles, des résines, des cires, des baumes et des substances hygroscopiques en les mélangeant avec du silicate de magnésium. 



  Cette proposition également n'a rien à voir avec la présente invention du fait que dans le procédé connu des matières liquides ou semi-liquide s comme ia glycé- rine ou le baume de Pérou, sont absorbés par au moins la même quantité de sili- cate de magnésium anhydre.Dans les cas où on n'utilise le silicate de magné- sium qu'en petites quantités de l'ordre de 5%, il s'agit de saupoudrer super- ficiellement des substances hygroscopiques avec le silicate de magnésium pour éviter une agglomération. Contrairement à ceci, par le procédé de l'invention 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 on introduit les silicates insolubles dans la masse fondue et ils sont enro- bés par cette dernière au moment de la solidification et de la cristallisation. 



  Exemple 1. 



   57,4 parties en poids de verre soluble à   38    Bé et avec un rap- port Na2O:SiO2 = 1933 sont combinées par agitation et en chauffant légèrement   à   23,4 parties en poids de NaOH à   37%,     5,6   parties en poids de soude causti- que solide et 13,6 parties en poids d'une pâte de silicate de magnésium à 14,5 , obtenue par précipitation d'une solution de silicate de sodium avec la so-   lution   aqueuse   d'une   quantité équivalente de sulfate de magnésium. Après mé- lange intimeon laisse reposer le mélange et refroidir.

   A une température voi- sine de 36 C la matière fondue se solidifie en une masse solide qui, après un repos de 1 à 2 jourspeut être moulue en un   métasilicate   de   sodium,   9 H2O,   fin,   sec et non adhérent. Sans addition de silicate de magnésium il faut une durée de repos de 5 à 6 jours en vue d'obtenir un mélange qui se moud bien. 



  Exemple II, 
On mélange 69,1 parties en poids d'une solution à 54% d'un sili- cate de sodium avec un rapport Na2O:SiO2 = la 2,05 avec 18,5 parties en poids de soude caustique à 71% et 12,4 parties en poids de la pâte de silicate de magnésium à   14,5%   comme dans l'exemple 1. Après solidification de la masse on laisse reposer 2 jours en vue d'obtenir un métasilicate de sodium, 5 H2O, qui se moud bien, est sec après mouture et ne colle pas. 



  Exemple III. 



   On combine 59,0 parties en poids de la solution de silicate alca- lin utilisée dans l'exemple 2 avec   35,5   parties en poids de soude caustique à 28,8% et 5,5 parties en poids d'eau. On incorpore tout en agitant dans la so- lution 3 parties en poids d'un silicate   d'aluminium   à 83% encore humide qui a été obtenu par la réunion des deux solutions de sulfate d'aluminium et de métasilicate de sodium, séparation sous vide du précipité et lavage ultérieur à   l'eau,   Le   métasilicate   de   sodium.,   5 H2O, solidifié peut être moult!: après un repos de 2,5 jours et possède les mêmes propriétés excellentes des produits ob- tenus dans les exemples 1 et 2. 



   REVENDICATIONS. 



     1. -   Procédé de fabrication de métasilicates alcalins hydratés cristallisés, caractérisé en ce que la solidification des masses fondues des métasilicates alcalins hydratés se fait en présence de faibles quantités, en- viron 1 à 5%, de silicates insolubles dans l'eau, de préférence de métaux bivalents.

Claims (1)

1. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on laisse se solidifier des masses fondues de métasilicates alcalins hydratés aux- quelles on ajoute les silicates insolubles dans 1.$eau, de préférence de métaux bivalents, sous forme de pâtes aqueuses obtenues par précipitation.