CZ295743B6 - Způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru - Google Patents
Způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ295743B6 CZ295743B6 CZ2004732A CZ2004732A CZ295743B6 CZ 295743 B6 CZ295743 B6 CZ 295743B6 CZ 2004732 A CZ2004732 A CZ 2004732A CZ 2004732 A CZ2004732 A CZ 2004732A CZ 295743 B6 CZ295743 B6 CZ 295743B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- mullite
- mullite precursor
- silica
- preparing amorphous
- precursor
- Prior art date
Links
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002243 precursor Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;hydrate Chemical compound O.O=[Si]=O LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229960004029 silicic acid Drugs 0.000 claims abstract description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- HSEYYGFJBLWFGD-UHFFFAOYSA-N 4-methylsulfanyl-2-[(2-methylsulfanylpyridine-3-carbonyl)amino]butanoic acid Chemical compound CSCCC(C(O)=O)NC(=O)C1=CC=CN=C1SC HSEYYGFJBLWFGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- LCQXXBOSCBRNNT-UHFFFAOYSA-K ammonium aluminium sulfate Chemical compound [NH4+].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O LCQXXBOSCBRNNT-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- WZUKKIPWIPZMAS-UHFFFAOYSA-K Ammonium alum Chemical compound [NH4+].O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O WZUKKIPWIPZMAS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052572 stoneware Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Předmětem vynálezu je způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru z odpadního síranu hlinitoamonného a oxidu křemičitého při teplotách 30 až 100 .degree.C, spočívající v tom, že se na alkalické roztoky hydratovaného oxidu křemičitého a hydroxidu amonného současně působí síranem hlinitoamonným v molárních poměrech (0,8 až 1,2) Si : 3 Al : (7 až 12) NH.sub.4.n..
Description
Způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby amorfního mullitového prekurzoru z odpadního síranu hlinitoamonného a oxidu křemičitého.
Dosavadní stav techniky
Mullit (Al6Si20i3) je žádoucí složkou keramických hmot, porcelánu, šamotu a kameniny, a vytváří se v nich v podobě jehličkovitých krystalů z vhodné keramické suroviny v průběhu vypalovacího procesu.
Materiály obsahující mullit mají ve srovnání s normálními keramickými materiály získanými z kaolinu řadu žádaných vlastností, jako jsou vysoký dielektrický odpor, vysokou pevnost, tvrdost, chemickou odolnost vůči kyselinám i zásadám a odolnost proti změně teploty.
Proto jsou v keramickém průmyslu vyhledávány suroviny obsahující mullit a nebo využívány cesty k jejich získání z přírodních materiálů jako jsou kalcinace kaolinitu, které však nevedou k přípravě čistému mullitu a jsou techniky a energeticky náročné. Jako příklady lze uvést patentové spisy US 3 615 778, US 4 960 738 a CZ 293 367.
Podstata vynálezu
Způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru z odpadního síranu hlinitoamonného a oxidu křemičitého, spočívá podle vynálezu v tom, že amorfní mullitový prekurzor se připravuje současným srážením alkalických roztoků hydratovaného oxidu křemičitého, hydroxidu amonného a síranu hlinitoamonného v molámích poměrech (0,8 až 1,2)Si: 3 Al: (7 až 12)NH4 při teplotách 30 až 100 °C.
Způsob tvorby mullitového prekurzoru podle vynálezu lze vyjádřit následující rovnicí:
SiO2 + 6 NH4A1(SO4)2.12 H2O + (18-x) NH4OH + x MeOH ->
Al6Si2O13 + (24-x).0,5 (NH4)2SO4 + 0,5 x Me2SO4 + 81 H2O kde MejeNa, K; xje 0 až 4.
Amorfní mullitové prekurzory získané koprecipitací příslušných mullitových složek mají strukturu charakteristickou pro nanomateriály.
Jako zdroj oxidu křemičitého se používají vodné gely kyseliny křemičité nebo jejich solí, jako jsou vodní skla sodná nebo draselná.
Pro výrobu mullitového prekurzoru lze podle vynálezu zpracovat odpadní síran hlinitoamonný (odpadní), který pochází z hydrochemické těžby uranových rud pomocí kyseliny sírové, a který představuje vážné ekologické nebezpečí v České republice.
Způsobem podle vynálezu se připravují vysoce amorfní mullitové prekurzory na úrovni nanočástic. Tato homogenita amorfního charakteru materiálu a vysoká čistota umožňuje získat z těchto prekurzorů mullitové koncentráty s vysokým obsahem mullitu již při teplotách do 1400 °C.
-1 CZ 295743 B6
Příklady provedení vynálezu
Dále je vynález blíže osvětlen na příkladech provedení vynálezu.
Příklad 1
Do 1500 ml Erlenmeyerovy baňky opatřené magnetickým míchadlem, zpětným vodním chladičem a dávkovacím zařízením bylo předloženo 50g vodního sodného skla s obsahem 13,5 g SiO2 a 4 g Na2O (225 mmol Si, 129 mmol Na - koloidní roztok hydratovaného oxidu křemičitého s poměrem SiO2/Na2O 3,5), 400 g vody a 300 g 24% NH4OH (2118 mmol). Reakční směs byla zahřívaná na teplotu 40 °C a za míchání bylo za 5 hod. přidáno po cca 1 g celkem 300 g síranu hlinitoamonného (662 mmol Al). Po nadávkování byla reakční směs ještě 1 hod. míchána a pak byl produkt zfiltrován a promyt do ztráty síranů (negativní reakce fdtrátu s chloridem bamatým). Poté byl produkt sušen při 100 °C do konstantní váhy. Bylo získáno 71 g mullitového prekurzoru s obsahem do 0,5 % hmotn. zbytkových síranů a s plochou na 500 m2/g. Zahřátím na 1300 °C došlo ke ztrátě 33,3 % hmotn. a bylo získáno 47,3 g čistého mullitového koncentrátu, což představuje 98,7 % teoretického množství. Obsah mullitové fáze v koncentrátu po zahřátí na teplotu 1400 °C na dobu 10 min. byl minimálně 90 %; zbytek tvoři korund, crystobalit a amorfní SiQ.
Příklad 2
Do baňky jako v příkladu 1 bylo předloženo 14 g koloidního roztoku hydratovaného oxidu křemičitého s obsahem 40 % hmotn. SiO2 a 0,3 % hmotn. Na2O (93 mmol Si a 1,5 mmol Na), 50 g vody a 128 g 24% NH4OH (903 mmol). Reakční směs byla zahřívaná na teplotu 50 °C a za míchání kní byla během 30min. přidána suspenze 114 g síranu hlinitoamonného v 800 g vody (251 mmol Al). Po nadávkování byla reakční směs ještě 1 hod. míchána a pak byl produkt odfiltrován a promyt do ztráty síranů (negativní reakce filtrátu s chloridem bamatým). Poté byl produkt sušen v sušárně při 100 °C do konstantní váhy. Bylo získáno 26,5 g mullitového prekurzoru s obsahem do 0,5 % hmotn. zbytkových síranů. Zahřátím na 1300 °C bylo získáno 18,6 g čistého mullitového koncentrátu, což představuje 93,6 % teoretického množství. Obsah mullitové fáze v koncentrátu po zahřátí na teplotu 1400 °C na dobu 10 min. byl minimálně 90 %, zbytek tvoří korund, crystobalit a amorfní SiO2.
Průmyslová využitelnost
Způsob výroby podle vynálezu lze použít pro zpracování odpadního síranu hlinitoamonného k získání velmi čistého mullitu a speciálních mullitových materiálů.
Claims (1)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru z odpadního síranu hlinitoamonného a oxidu křemičitého při teplotách 30 až 100 °C, vyznačující se tím, že se na alkalické roztoky hydratovaného oxidu křemičitého a hydroxidu amonného současně působí síranem hlinitoamonným v molárních poměrech (0,8 až 1,2) Si: 3 Al: (7 až 12) NH4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2004732A CZ2004732A3 (cs) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2004732A CZ2004732A3 (cs) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ295743B6 true CZ295743B6 (cs) | 2005-10-12 |
| CZ2004732A3 CZ2004732A3 (cs) | 2005-10-12 |
Family
ID=35071045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2004732A CZ2004732A3 (cs) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2004732A3 (cs) |
-
2004
- 2004-06-16 CZ CZ2004732A patent/CZ2004732A3/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2004732A3 (cs) | 2005-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112500116B (zh) | 一种稳定型保温无机板及其制备方法 | |
| CN108585779A (zh) | 一种利用气化渣制备铝硅复合材料的方法 | |
| CN105254282B (zh) | 一种建筑陶瓷材料的制备方法 | |
| DK158974B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af en alkalisk sol, sol fremstillet ved fremgangsmaaden samt fremgangsmaade til fremstilling af et indfast materiale | |
| CN110577231A (zh) | 一种从粉煤灰中提取氧化铝联产氧化硅及氧化铁的方法 | |
| CZ295743B6 (cs) | Způsob výroby amorfního mullitového prekurzoru | |
| CN101462739A (zh) | 红辉沸石制备4a沸石分子筛的方法 | |
| RU2535254C1 (ru) | Способ комплексной переработки серпентин-хромитового рудного сырья | |
| DK162597B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af zeolit af mordenit-typen | |
| CN113716577B (zh) | 一种含高岭土的含硅铝原料的脱硅方法 | |
| RU2740995C1 (ru) | Способ получения микрокремнезема из природного диатомита осаждением раствора азотной кислоты | |
| CN106745129B (zh) | 一种硅铝渣中铝硅的分离方法 | |
| CN105439451B (zh) | 一种羟基磷灰石结晶玻璃及其制备方法 | |
| CN105366942B (zh) | 一种羟基磷灰石微晶玻璃及其制备方法 | |
| JP6866004B1 (ja) | 高純度人工ゼオライトの工業的大量生産に関する製造方法 | |
| RU2725255C1 (ru) | Способ получения диоксида кремния | |
| FI70561B (fi) | Foerfarande foer rening av magnesiumraomaterial | |
| CN101723390B (zh) | 一种钠霞石的合成方法 | |
| RU2008105853A (ru) | Способ переработки нефелин-полевошпатового сырья | |
| CN116022792B (zh) | 一种硅砂碱溶提纯联产水化硅酸钙的方法 | |
| RU2625114C1 (ru) | Способ получения тонкодисперсного аморфного микрокремнезема золь-гель методом | |
| JPH02111619A (ja) | 珪藻土を用いて合成したカオリナイト化物からの合成カオリナイトの製造方法 | |
| CN105236443B (zh) | Azs固体废料制备4a沸石的工艺 | |
| CN114477772B (zh) | 高强度、高透性玻璃陶瓷结构体及其制备方法和所得产品 | |
| CN101973567A (zh) | 一种镁铝尖晶石粉体的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120616 |