CS235157B1 - Způsob výroby jemně krystalického alfa-kysliCníku křemičitého - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu výroby jemně krystalického α-kysličníku křemičitého s krystaly velikosti 0,08 až 0,8 mm. Způsob spočívá v tom, že se provádí krystalizace amorfního kysličníku křemičitého v atmosféře vodní páry za přítomnosti aktivátoru krystalizace základní látky v množství od 1 . IO-3 do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého při teplotě 300 až 500 °C a tlaku 2 až 40 MPa po dobu 5 až 100 hodin. Vynález lze použít ve výrobě křemenného skla a křemenné keramiky

Description

Vynález se týká způsobu výroby jemně krystalického α-kysličníku křemičitého. Tento produkt se může použít pro výrobu křemenného skla a křemenné keramiky.

Rozšíření surovinové základny pro výrobu křemenného skla je jedním z aktuálních současných problémů. Žádané rozšíření výběru vyráběných křemenných výrobků a stálý růst poptávky po výrobcích z křemenného skla přispěly k nutnosti hledání nových druhů surovin k výrobě křemenné keramiky. Nejvhodnější surovinou pro tyto účely je jemně krystalický kysličník křemičitý. Uvedený kysličník křemičitý je jednou z krystalických modifikací kysličníku křemičitého. Kysličník křemičitý se může vyskytovat v podobě těchto modifikací: nízkoteplotní α-kysličník křemičitý, vysokoteplotní /3-kysličník křemičitý, krystobalit a tridimit, který může být získán při značném obsahu mineralizátorů v kysličníku křemičitém.

Všechny krystalické modifikace kysličníku křemičitého mohou být použity jako surovina k výrobě křemenného skla a křemenné keramiky.

V současnosti je nejrozšířenější surovinou k výrobě křemenného skla a křemenné keramiky drť příhodního α-kysličníku křemičitého, získaná zpracováním křišťálu nebo žilného křemene. Toto zpracování spočívá v tom, že se přírodní křemen drtí, prosévá, frakce 0,1 až 0,5 mm se magneticky odlučuje, plaví, chemicky obohacuje při zpracování minerálními kyselinami, načež se promývá a suší.

Velký počet složitých operací při zpracování přírodního křemene, používání složitého zařízení při jeho obohacování a práce obsluhujících pracovníků v zdravotně škodlivých podmínkách představují podstatné nedostatky při využívání přírodního kysličníku křemičitého.

Křemenná skla vysoké jakosti se vyrábějí z drti syntetických monokrystalů kysličníku křemičitého.

Je známý způsob výroby monokrystalů kysličníku křemičitého postupem hydrotermální syntézy (víz například V. S. Balickij, Ge. Je. Lisicyna „Sintětičeskije analogi i imitacii prirodnych dragocenných komněj“, Moskva, nakladatelství Nedra, 1981, str. 80 až 81, K. T. Vilke „Metody vyrasčivanija kristallov“, Leningrad, nakladatelství Nedra, 1968, str. 117). Monokrystaly kysličníku křemičitého se při tom vyrábějí překrystalizací přírodního žilného křemene v sodných nebo alkalických roztocích při teplotě 350 až 420 °C a tlaku 50 až 150 MPa. Monokrystaly vysoké jakosti, hmotnosti do 2 kg se pěstují v průmyslových autoklávech po dobu 3 až 12 měsíců. Potom se tyto krystaly drtí, obohacují, suší a prosévají. K výrobě křemenného skla se používá frakce 0,1 až 0,5 milimetru. Přitom se přibližně % suroviny k výrobě skla nepoužije. Tento způsob výroby je nehospodárný v souvislosti s velkými energetickými a surovinovými náklady.

Je známý způsob výroby polymorfního krystalického kysličníku křemičitého zahříváním amorfního kysličníku křemičitého na vzduchu v přítomnosti kysličníků alkalických kovů při teplotě 400 až 1000 °C, viz např. patenty NSR č. 2 743 143 a č. 2 751 443. Přitom probíhá pouze částečná krystalizace kysličníku křemičitého za současného vzniku různých modifikací krystalického kysličníku křemičitého s různými tavícími teplotami a hmotností a rovněž s velkým obsahem vody. To vše ztěžuje výrobu získávaného produktu k výrobě křemenného skla.

Známý je způsob výroby krystobalitu, který se může použít jako surovina k vytavování křemenného skla. Krystobalit může být vyroben postupem vysoce teplotního zpracování α-kysličníku křemičitého, viz například US patent č. 3 565 595 a patent NDR číslo 134 219, a rovněž amorfního kysličníku křemičitého v přítomnosti mineralizátorů, viz například autorské osvědčení SSSR číslo 600 094 a č. 776 994. Způsob je ekonomicky málo výhodný a technicky těžko proveditelný vzhledem k nuntosti dlouhých ohřevů, až 20 hodin, při vysokých teplotách, tj. 1300 až 1700 °C. Používané mineralizátory znečišťují sklo vyrobené z krystobalitu. Způsob navíc zahrnuje velký počet operací. V případě použití amorfního kysličníku křemičitého jako suroviny, spočívá způsob výroby v tomto: amorfní kysličník křemičitý se máčí v roztoku mineralizátorů — louhu, fluoridu amonného nebo sody, briketuje se a tepelně zpracuje při 1300 až 1700 °C, získané slínky krystobalitu se drobí a prosévají, přičemž se získá frakce 0,1 až 0,5 mm. Často se před tepelným zpracováním amorfní kysličník křemičitý formuje, například do tubiček, přičemž se použijí vodné roztoky pojiv: polyvinylového alkoholu (Chem. Abstr. r. 1973, 79, tř. 21C1, Chem. Abstr. r. 1976, 85, č. 14, str. 268, referát č. 98 381c, Japonsko Kokai 7677, 612, tř. C 03B 3106 J, křemičitanu draselného s formamidem (US- patent č. 4 059 658), halogenidu křemíku (britský patent č. 1168 934) apod.

Pro výrobu křemenného skla se jeví jako nejvýhodnější použití jemně krystalického kysličníku křemičitého o zrnitosti odpovídající požadavikům současných postupů tavení.

Je známý způsob výroby jemně krystalického α-kysličníku křemičitého s krystaly menšími než 0,2 mm z amorfního kysličníku křemičitého, a to hydrotermálním zpracováním v autoklávu tuhofázových směsí kysličníku křemičitého a fluoridu amonného v hmotnostním poměru od 0,5 : 1 do 5 : 1, přiměřeně při teplotě 150 až 400 °C a tlaku 0,5 až 1,5 MPa, viz například autorské osvědčení SSSR č. 489 723.

Tento způsob výroby je nevýhodný ekonomicky, protože neumožňuje dosáhnout 100% krystalizací amorfního kysličníku křemičitého a vzhledem k agresivitě prostředí vyžaduje, aby vyzdívka autoklávu byla platinová nebo z jiného vzácného kovu, kromě toho množství vsázeného amorfního kysličníku křemičitého do autoklávu je poměrně malé. Způsob je spojen se zdravotně škodlivými pracovními podmínkami obsluhujících pracovníků. Vyrobený jemně zrnitý «-kysličník křemičitý obsahuje velké množství prchavých příměsí (fluor, amoniak, vodu atd.j, což neumožňuje vyrobit z něj vysoce jakostní křemenné sklo.

Dále je známý způsob pěstování jemně zrnitého «-kysličníku křemičitého z amorfního kysličníku křemičitého, rozpuštěného ve vodném roztoku fluoridu amonného, v autoklávu při teplotě 100 až 450 °C a tlaku 10 až 100 MPa na očkovacích krystalech velikosti 0,001 až 0,1 mm jemně zrnitého «-kysličníku křemičitého, viz autorské osvědčení SSSR č. 491 593. Tento způsob se vyznačuje stejnými nedostatky jako předchozí postup.

Cílem vynálezu je odstranit uvedené nedostatky.

Úkolem vynálezu je stanovit pro způsob výroby jemně zrnitého a kysličníku křemičitého z amorfního kysličníku křemičitého takové technologické podmínky postupu výroby, které by umožnily vyrobit produkt vhodný pro výrobu vysoce jakostního křemenného skla a křemenné keramiky, se stanovenou velikostí krystalů a s malým obsahem příměsí a rovněž zjednodušit technologii a zařízení.

Tento úkol řeší způsob výroby jemně zrnitého α-kysličníku křemičitého s velikostí krystalů 0,08 až 0,8 mm z amorfního kysličníku křemičitého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se krystalizace kysličníku křemičitého provádí v atmosféře vodní páry za přítomnosti aktivátoru krystalizace základní látky v množství od 1 . 10^-3 do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého při teplotě 300 až 500 °C a tlaku 2 až 40 MPa po dobuu 5 až 100 hodin.

Způsob výroby podle vynálezu je jednoduchý po technologické stránce i s ohledem na přístroje. Umožňuje získat účelový produkt se 100% výtěžkem a přitom krystaly α-kysličníku křemičitého mají tvar klenců s pravidelným ohraničením. Velikost krystalů je v rozmezí 0,08 až 0,8 mm a trakční rozložení velikostí krystalů závisí na podmínkách provedení krystalizace.

Složení a množství příměsí prvků ve vyrobeném kysličníku křemičitém určuje stupeň čistoty výchozího amorfního kysličníku křemičitého, protože krystalizace probíhá pod vlivem vodní páry a nikoliv v sodných ani v alkalických roztocích jako ve známém případě. Aktivátory krystalizace se přidávají v mikroskopickém množství a ve většině případů se rozkládají v průběhu tepelného zpracování kysličníku křemičitého a neznečiťují vznikající krystaly kysličníku křemiS čitého. Kromě toho se při krystalizací amorfního kysličníku křemičitého 1,5- až 3krát snižuje obsah každé příměsi, tj. alkalických kovů a uhlíkatých látek, ve vyráběném jemně krystalickém «-kysličníku křemičitém ve srovnání s jejich obsahem ve výchozím kysličníku křemičitém.

Kromě toho se snižuje obsah vody ve vyráběném produktu. Když amorfní kysličník křemičitý obsahuje 1 až 16 ^;% hmotnosti vody, pak vyrobený jemně krystalický a-kyslioník křemičitý obsahuje 0,03 až 0,001 % hmotnosti vody. Z reaktoru vyložený jemně krystalický suchý kysličník křemičitý je bez dalšího zpracování, jako obohacení, drcení, prosévání a sušení, ihned použitelný k výrobě vysoce jakostního křemenného skla a křemenné keramiky.

Použije-li se amorfní kysličník křemičitý obsahující přísadu legujících prvků, lze získat legovanou křemennou surovinu k výrobě skel pro speciální účely.

Jako výchozí produkt pro syntézu jemně krystalického α-kysličníku křemičitého lze při výrobě podle vynálezu použít amorfní kysličník křemičitý, který je odpadem z výroby minerálních hnojiv nebo chemického průmyslu.

Krystalizace se může vést jak ve standardních autoklávech, používaných pro hydrotermální syntézu monokrytalů kysličníku křemičitého, tak i v reaktorech, které se používají v chemickém průmyslu. Reaktory a autoklávy mohou být vyrobeny z ocele stálé za tepla, přičemž vyzdívka u reaktorů i autoklávů není nutná, protože slabě alkalické nebo neutrální prostředí a nízký tlak vodní páry nezpůsobuje korozi stěn reakčních přístrojů.

Krystalizace se provádí při teplotě 300 až 500 °C. Vyšší teploty jsou neúčelné, vzhledem k nutnosti použít speciální za tepla stálé přístroje. Při teplotě pod 300 °C krystalizace probíhá neúplně.

Tlak vodní páry, určovaný koeficientem zaplnění reaktoru nebo autoklávu, může činit 2 až 40 MPa. Při nižším tlaku proces krystalizace probíhá značně pomalu a zvýšeni tlaku nad 40 MPa se neprojevuje žádným dalším účinkem. Doba postupu se určuje kinetlkou krystalizace a závisí jak na koncentraci aktivátoru krystalizace, tak na dalších parametrech (tlaku, teplotě). V optimálním případě krystalizace může proběhnout za 5 hodin, avšak v některých případech k výrobě vysoce jakostních krystalů je účelnější použít podmínky, při nichž úplná krystalizace proběhne za 100 hodin.

Koncentrace aktivátoru krystalizace leží v rozmezí od 1.10³ do 1 % hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého. Při použití aktivátoru krystalizace, v množství menším než 1.10³ z hmotnosti výchozího kysličníku křemičitého, proces krystalizace probíhá neúplně. Zvýšení koncentrace aktivátoru krystalizace nad 1 % je ne235157 účelné, protože způsobuje znečištění účelového produktu a nevede k dodatečnému zrychlení procesu.

Druh aktivátoru krystalizace a jeho koncentrace je určena účelovým určením vyráběného jemně krystalického a-kysliěníku křemičitého.

Je-li nutné vyrábět lacinou křemennou surovinu pro výrobu křemenného skla široké spotřeby, pak se doporučuje použít jako aktivátor krystalizace hydroxidy alkalických kovů iv množství od 1.10^-3 do 1.10^-1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého. Výsledkem je jemně krystalický «-kysličník křemičitý s obsahem příměsí alkalických kovů od 1. 10^-3 do 1.10^-2 % hmotnosti.

Pro výrobu vysoce jakostního jemně krystalického «-kysličníku křemičitého s malým obsahem příměsí kovů (od 1 . 10^-4 do 1.10^-3 procent hmotnosti) se doporučuje použít jako aktivátor krystalizace hydroxid amonný nebo ětyřmocné amonné zásady v množství od 2 . 10~² do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.

K výrobě jemně krystalického «-kysličníku křemičitého s malým obsahem alkalických kovů, tj. (1 až 5).10^-4 °/o hmotnosti, se doporučuje použít jako aktivátor krystalizace organické polyelektrolyty — polyetyléniminy s molekulovou hmotností od 190 do 5000 v množství od 1.10“³ do· 1.10^-1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.

Vysocemolekulární polyetylénimin (molekulová hmotnost 10 000 až 50 000) je velice rozšířený a levný produkt, který se používá jako vločkovací činidlo při čištění vody, jako zvláčňovadlo při výrobě papíru apod. (viz například P. A. Gembickij, D. S. Žuk, V. A. Kargin „Polyetylénimin“, Moskva, vydavatelství „Nauka“, r. 1971, str. 7, 8, 177).

Nízkomolekulární polyetylénimin (molekulová hmotnost nižší než 10 000 a začínající od 190) je směsí různých polyetylénpoíyaminů: dietyléntriaminu, trietyléntetraminu,tetraetylénpentaminu atd. (viz například P. A. Genbický, D. S. Žuk, V. A. Kargin „Chimija etilenimina“, Moskva, vydavatelství Nauka, r. 1966, str. 159). Tento výrobek se vyrábí v rozsáhlém měřítku kondenzací dichloretanu s amoniakem nebo etyléndiaminem a rovněž vzájemným působením etyléniminu s amoniakem a aminy za přítomnosti j3-chloretylaminu. Nízkomolekulární polyetylénimin je v současnosti známý jako tvrdidlo epoxidových pryskyřic a jako přísada do raketového paliva.

Pro výrobu jemně krystalického a-kysličníku křemičitého s malým obsahem příměsí uhlíkatých látek (od 1 . 10^-4 do 5 . 10^-4 % hmotnosti uhlíku) a příměsí kovů (od 1.10^-4 do 1.10~³ % hmotnosti) se doporučuje jako aktivátor krystalizace použít hydrazin nebo jeho alkylové deriváty v množství od 2.10^-2 do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.

Způsob výroby jemně krystalického a-kysličníku křemičitého podle vynálezu se provádí takto:

Amorfní kysličník křemičitý se zamíchá do vodného roztoku aktivátoru krystalizace potřebné koncentrace a udržuje se v tomto roztoku při pokojové teplotě nebo při teplotě 70 °C po dobu 0,2 až 3 dnů. Potom se roztok sleje a vlhká usazenina se vloží do autoklávu nebo do reaktoru, tj. reakčního přístroje. Celkové množství zbytkové vlhkosti musí zajišťovat potřebný tlak vodní páry v přístroji při stanovené teplotě krystalizace.

Reakční přístroj se ohřívá na teplotu krystalizace a na této teplotě se udržuje po dobu 5 až 100 hodin. Po skončení procesu krystalizace se tlak snižuje a reakění přístroj se ochlazuje. Hotový výrobek — jemně krystalický α-kysliČník křemičitý se vyjme z přístroje, balí se do polyetylénového sáčku a odesílá spotřebiteli.

Je možná i druhá technologická varianta provádění způsobu podle vynálezu.

Amorfní kysličník křemičitý se zamíchá do vodního roztoku aktivátoru krystalizace potřebné koncentrace a udržuje se na pokojové teplotě nebo při teplotě 70 °C po dobu 1 až 3 dnů. Potom se roztok sleje a kysličník křemičitý se vysouší při teplotě 100 až 300 °C. Suchý kysličník křemičitý se vloží do reakčního přístroje. Do tohoto přístroje se přivádí vodní pára pro vytvoření požadovaného tlaku nebo se naleje voda v množství potřebném k dosažení odpovídajícího tlaku vodní páry v přístroji při stanovené teplotě krystalizace. Dále postup probíhá stejně jako v předchozím případě.

Zpracování amorfního kysličníku křemičitého vodným roztokem aktivátoru krystalizace může probíhat bezprostředně v reakčním přístroji. Tehdy se amorfní kysličník křemičitý vsadí do přístroje, potom se naleje vodný roztok aktivátoru krystalizace, načež se reakční přístroj odvzdušní a ohřívá na stanovenou teplotu. Dále proces výroby probíhá obdobně jako v předchozích případech.

Pro lepší pochopení řešení podle vynálezu se uvádějí následující příklady konkrétního provedení způsobu výroby podle vynálezu.

Příklad 1

Připraví se vodný roztok NaOH koncentrace 1. 10^-3 % hmotnosti.

Do 100 1 připraveného roztoku se umístí 100 kg amorfního kysličníku křemičitého, obsahujícího tyto příměsi v % hmotnosti: NéuO — 2,1.10^-3, AI — 5 . 10^-4, Fe — 2,1.10-4, Mg — 4.10-5, tí — 4 . ΙΟ^-3, _Ca‘ — 4,2.10^-4. Kysličník křemičitý se udržuje v roztoku při pokojové teplotě 5 hodin. Roztok se sleje a vlažný kysličník křemičitý se vloží do autoklávu. Autokláv se od235157 vzdušní, nahřeje na teplotu 500 °C a na této teplotě se udržuje 10 hodin. Tlak vodní páry v autoklávu je 30 MPa. Potom se autokláv ochlazuje na 100 až 50 °C, otevře se a výrobek se bezprostředně v autoklávu vysušuje při uvedené teplotě. Výrobek se vyjme a balí do polyetylénových sáčků k dodání spoteřbiteli. Výtěžek výrobku je 100 %. Výrobkem je jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,08 až 0,3 mm a obsahující příměsi v těchto množstvích {% hmotnosti): NazO — 8 . 10⁴, AI — 5 . 10 ⁴, Fe — 2,5 . 10“⁴, Mg — 4 . 10~⁵, Ti — 4.10'⁵, Ca — 1,5.10-1

Příklad 2

Připraví se vodný roztok KOH koncentrace 1. 10¹ % hmotnosti. Dále proces probíhá stejně jako v příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že se krystalizace provádí při teplotě 420 °C a tlaku vodní páry v. autoklávu 30 MPa po dobu 5 h. Získá se výrobek ze 100% výtěžkem. Výrobek je jemně krystalický a kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,08 až 0,15 mm a s obsahem příměsi KžO 5,1 . ΙΟ³ o/_o hmotnosti.

Příklad 3

Zhotoví se vodný roztok LiOH koncentrace 5 . ΙΟ³ o/₀ hmotnosti. Do autoklávu o· objemu 0,5 rn³ se vsadí 100 kg amorfního kysličníku křemičitého a naleje se 100 1 připraveného roztoku LiOH. Proces probíhá při teplotě 400 °C a tlaku vodní páry 28 MPa po dobu 10 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický «-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,08 až 0,2 mm a obsahující 1,2.10'³ % hmotnosti příměsi LizO. Příklad 4

Připraví se vodný roztok RbOH koncentrace 1 . 10² % hmotnosti a provádí se krystalizace stejným postupem jako v příkladu 1, ale při teplotě 300 °C a při tlaku vodní páry 7 MPa po dobu 100 li. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický a-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,08 až 0,2 mm a obsahující 3,2 . 10³ % hmotnosti příměsi RbzO.

Příklad 5

Připraví se vodný roztok CsOH koncentrace 5 .10² % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého a ' kysličník křemičitý se udržuje v roztoku při teplotě 70 °C po dobu 2 h. Potom se roztok ochlazuje na pokojovou teplotu a sleje. Kysličník křemičitý se vysušuje na vzduchu při teplotě 100 stupňů C. Vysušený amorfní kysličník křemičitý se vsadí do reaktoru, do něhož se přivedp vQdní pára, a udržuje se na teplotě 350 °C a tlaku vodní páry 2 MPa po dobu

h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický α-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,08 až 0,2 mm obsahující 3,7 . . 10~³ % hmotnosti příměsi CsžO.

Příklad 6

Připraví se 1% vodný roztok hydroxidu amonného. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého, obsahujícího v % hmotnosti tyto příměsi: NacO — 4,12 . 10², AI -- 3,2 . 10³. Fe — 1,3. ΙΟ³, Mg _ 5,7. 10 ⁴, Ti — 7,8 . ΙΟ⁴, Ca — 3,2 . 10². Kysličník křemičitý se udržuje v roztoku při pokojové teplotě po dobu 5 h. Roztok se sleje a zbytek se vysuší při 100 °C. Suchý kysličník křemičitý se vsadí do reaktoru o objemu 0,5 m³, kam se naleje i 100 1 vody. Krystalizace probíhá při teplotě 450 °C a tlaku 35,5 MPa, po dobu 36 h. Získá se krystalický kysličník křemičitý, sestávající ze 77 % hmotnosti jemně krystalického α-kysličníku křemičitého a 23 % hmotnosti krystobalitu. Velikost krystalů je v rozmezí 0,08 až 0,2 mm. Výrobek obsahuje tyto příměsi v % hmotnosti: NazO — 1,8.10'³, AI — 3,2.10-3, Fe — 1,2 . ΙΟ³, Mg — 2,4 . ΙΟ⁴, Ti — 7,1.10'⁴, Ca — 4,2 . ΙΟ'³.

Příklad 7

Připraví se vodný roztok hydroxidu tetrabuíylamonia koncentrace 5.10'¹ % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého. Dále postup probíhá stejně jako v příkladu 1.

Krysatlizace probíhá při teplotě 400 °C a tlaku vodní páry 30 MPa po dobu 72 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický α-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 mm.

Příklad 8

Připraví se vodný roztok hydroxidu tetrametylamonia koncentrace 2 . 10¹ % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého obsahujícího v % hmotnosti tyto příměsi: NazO -- 9,8 . ΙΟ³, _A1 _ ₂,5.10Λ Fe — 2,5 . 10³, Mg — 1.10“⁶, Ti — 2,5 . 10’ ⁵, Ca — 1,5.10⁴, C —· 2,1. ΙΟ². Kysličník křemičitý se udržuje v připraveném roztoku při teplotě 50 ^CC po dobu 5 li. Roztok se sleje na dno autoklávu o objemu 5,0 m³ a vlhký kysličník křemičitý se umístí na talíře výstroje autoklávu. Krystalizace probíhá při teplotě 380 °C a tlaku 24 MPa po dobu 100 hodin. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý, s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 mm a s obsahem příměsí v následujících množstvích v % hmotnosti: NazO — 2,1. 10 ³, AI — 2,5.10^-5, Fe — 4.10-⁵, Mg — 1.10⁶, Ti — 2,5.10-5, Ca — 9 .ΙΟ⁵, C — 9 . ΙΟ⁴.

Příklad 9

Připraví se vodný roztok hydroxidu tetraetylamonia koncentrace 5. IO“² % hmotnosti. Do 110 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého a udržuje se při pokojové teplotě po dobu 24 h. Roztok se sleje, kysličník křemičitý se vysuší při teplotě 100 °C a vloží se do reaktoru, do něhož se přivede vodní pára. Krystalizace probíhá při teplotě 470 °C a tlaku vodní páry 40 MPa a po dobu 5 h. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický a-kysličník křemičitý s krystaly o velikosti 0,1 až 0,5 mm.

Příklad 10

Připraví se vodný roztok hydroxidu tetrapropylaimonia koncentrace 2.10“² % hmotnosti. Dále proces probíhá stejně jako podle příkladu 9. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 mm.

Příklad 11

Připraví se vodný roztok vysokornolekulárního polyetyléniminu s rozvětvenou strukturou a molekulovou hmotností 30 000 až 50 000. Koncentrace roztoku je 1.10“² % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého a udržuje se při pokojové teplotě v tomto roztoku po dobu 72 h. Roztok se sleje a vlhký kysličník křemičitý se vloží do reaktoru. Krystalizace probíhá při teplotě 400 °C a tlaku 20 MPa po dobu 72 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly velikost'' 0,08 až 0,4 mm.

Příklad 12

Připraví se vodný roztok vysokomolekulárního polyetyléniminu s rozvětvenou strukturou a molekulovou hmotností 30 000 až 50 000. Koncentrace roztoku je 5 . 10“³ % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého, obsahujícího tyto příměsi v % hmotnosti: NaaO — 6,4 . 10“⁴, Al — 0,4 . 10“⁴ Fe — 2,4 . 10“⁴, Mg — 0,4 . 10“⁴, Ti — 0,6 . 10“⁴, Ca — 0,4. IQ”⁴, Cu — 0,2 .10“⁴, Mn — 0,1. . 10“⁴, C — 1,4 . IO“².

Dále proces probíhá tak, jak je popsáno v příkladu 11. Krystalizace probíhá při teplotě 400 °C a tlaku vodní páry 30 MPa po dobu 60' h. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly o velikosti 0,08 až 0,4 mm a s obsahem těchto příměsí v % hmotnosti: NazO — 2,7.10“⁴, Al — 0,5 . 10“⁴, Fe — 1,9 . IO“⁴, Mg — 0,5 .

. 10“⁴, Ti — 0,6 . 10“⁴, Ca — 0,4 . IO“⁴, Cu — 0,2 . 10“⁴, Mn — 0,1 . 10“⁴, C — 1,8 . 10“³.

Příklad 13

Připraví se vodný roztok vysokomolekulárního plyetyléniminu s rozvětvenou strukturou a molekulovou hmotností 10 000 až 20 000. Koncentrace roztoku je 1. IO”³ % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se umístí 100 kg amorfního kysličníku křemičitého. Dále proces probíhá jako podle příkladu 11. Krystalizace se provádí při teplotě 40 °C a tlaku vodní páry 10 MPa po dobu 48 h. Získá se krystalický kysličník křemičitý, sestávající z 98 % hmotnosti jemně krystalického α-kysličníku křemičitého a 2 procent hmotnosti krystobalitu. Velikost krystalů je v rozmezí 0,08 až 0,3 mm.

Příklad 14

Připraví se vodný roztok nízkomolekulárního plyetyléniminu s molekulovou hmotností 190 až 300. Koncentrace roztoku je 5 . 10“² % hmotnosti. Dále proces probíhá tak, jak je popsáno v příkladu 11. Krystalizace se provádí při teplotě 500 °C a tlaku vodní páry 20 MPa a po dobu 5 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický a-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,08 až 0,3 mm.

Příklad 15

Připraví se vodný roztok nízkomolekulárního plyetyléniminu s molekulovou hmotností 300 až 450. Koncentrace roztoku je 1 . 10“⁴ % hmotnosti. Dále proces probíhá stejně jako v příkladu 5. Krystalizace se provádí při teplotě 300 °C a tlaku vodní páry 8 MPa po dobu 100 h. Získá se výrobek, sestávající z 96 % hmotnosti jemně krystalického α-kysličníku křemičitého a 4 % hmotnosti krystobalitu. Velikost krystalů je v rozmezí 0,08 až 0,3 mm.

Příklad 16

Připraví se 1% vodný roztok hydrazinu. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kilogramů amorfního kysličníku křemičitého s obsahem těchto příměsí v % hmotnosti: NazO — 9 . 10“⁴, Al — 0,4 . 10“⁴, Fe — 0,6 .

. 10“⁴, Mn — 0,1 . 10“⁴, C — 1,4 . IO“³. Dále proces probíhá tak, jak je popsáno v příkladu 8. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,8 mm a s obsahem těchto příměsí v % hmotnosti: NazO — 6 . 10^-4, Al — 0,4 . 10“⁴, Fe — 0,6 . IO“⁴, Mg — 0,4 . ,10“⁴, Ti — 0,4.10“⁴, Ca — 0,5.10“⁴, Cu — 0,1. IO“⁴, Mn — 0,1. 10“⁴, C — 2 . IO·“⁴. Příklad 17

Připraví se vodný roztok metylhydrazinu koncentrace 5.10“² % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorf235157 ního kysličníku křemičitého. Kysličník křemičitý se udržuje v roztoku při pokojové teplotě do pobu 24 h. Roztok se sleje na dno autoklávu a vlhký kysličník křemičitý se umístí na talíře výstroje autoklávu. Autokláv se ohřívá na teplotu 450 °C a přivádí se do něj vodní pára až na tlak 40 MPa. Při této teplotě a tlaku probíhá krystalizace amorfního kysličníku křemičitého po dobu 48 h. Se 100% výtěžkem se získá jemně krystalický «-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,8 mm.

Příklad 18

Připraví se vodný roztok nesouměrného dimetylhydrazinu 2koncentrace 5.10^_1 % hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku' se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého. Dále proces probíhá jako v příkladu 9. Krystalizace se provádí při teplotě 400 °C a tlaku 2 MPa po dobu 96 h. Získá se se 100,% výtěžkem jemně krystalický a-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 milimetrů.

Příklad 19

Připraví se vodný roztok souměrného dimetylhydrazinu koncentrace 1 . 10“¹ procent hmotnosti. Do 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého, obsahujícího tyto příměsi v .% hmotnosti: Na2[O — 6,4 . 10~⁴, AI — 0,4 . 10^-4, Fe — 2,4 . 10’⁴, Mg — 0,4 . 10'⁴, Ti — 0,6 . . ΙΟ⁴, Ca — 0,4 . IO-⁴, Cu — 0,2 . 10“⁴, Mn — 0,1 . 10~⁴, C — 1,4 . 10~². Dále proces probíhá jak je popsáno v příkladu 1. Vyrobeným výrobkem se 100% výtěžkem je jemně krystalický «-kysličník křemičitý s krystaly velikosti 0,1 až 0,5 mm a obsahující tyto příměsi v % hmotnosti: NažO — 5,1.10⁴, AI — 0,4 . ΙΟ“⁴, Fe — 2,8 . 10~⁴, Mg — 0,4 . . 10~⁴, Ti — 0,6 . ΙΟ“⁴, Ca — 0,5 . 10“⁴, Cu — 0,1 . ÍO¹“⁴, Mn _ 0,1 . ΙΟ“⁴, C — 3 . 10“⁴. Příklad 20

Připraví se vodný roztok etylhydrazinu koncentrace 2.10~² ·% hmotnosti. Do. 100 1 připraveného roztoku se vloží 100 kg amorfního kysličníku křemičitého. Dále se proces provádí tak, jak je popsáno v příkladu 1. Krystalizace probíhá při teplotě 450 °C a tlaku vodní páry 10 MPa po dobu 72 h. Získá se se 100% výtěžkem jemně krystalický α-kysličník křemičitý s krystaly 0,1 až 0,8 milimetru.

Claims (5)

1. Způsob výroby jemně krystalického «-kysličníku křemičitého s velikostí krystalů 0,08 až 0,8 mm z amorfního kysličníku křemičitého, vyznačený tím, že se krystalizace amorfního kysličníku křemičitého provádí v atmosféře vodní páry za přítomnosti aktivátoru krystalizace základní látky v množství od 1 . 10^;i do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého při teplotě 300 až 500 °C a tlaku 20 až 40 MPa do dobu 100 hodin.

2. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačený tím, že aktivátorem krystalizace jsou hydroxidy alkalických kovů v množství od 1.10“³ do 1 . 10^_1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.

fYNÁLEZU

3. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačený tím, že aktivátorem krystalizace je hydroxid amonný nebo čtyřmocné amonné zásady v množství od 2 . 10”² do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.

4. Způsob výroby podle bodu 1, význačený tím, že aktivátorem krystalizace jsou organické polyelektrolyty —- polyetyléniminy s molekulovou hmotností od 190 do 50 000 v množství od 1. 1CF ³ do 1.10^_1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.

5. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačený tím, že aktivátorem krystalizace je hydrazin nebo jeho alkylové deriváty v množství od 2.10“² do 1 % z hmotnosti amorfního kysličníku křemičitého.