DD159539A1 - Verfahren zur herstellung von modifizierten kieselsaeureflockulaten - Google Patents
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Abstract
Das Verfahren dient dem Ziel, Kieselsäuren mit bestimmter Porosität und bestimmter spezifischer Oberfläche herzustellen. Dazuwerden zur Natron- oder Kaliwasserglaslösung vor der Fällung mit Schwefelsäure Phosphate wie Trinatriummonophosphat Na ind 3 P ind 3 O ind 10 . 6 H ind 2 O, in geeigneter Menge zugesetzt. Die gefällten Kieselsäuren unterscheiden sich nach Waschen und Trocknen hinsichtlich ihrer Eigenschaften deutlich von den Produkten, die in Abwesendheit von Phosphaterhalten werden. Sie besitzen eine andere Porenvolumenverteilung, größeres Porenvolumen und eine kleinere spezifische Oberfläche,
Description
Verfahren zur Herstellung von modifizierten Kieselsäureflockulaten
Anwendungsgebiet '
Die Anwendung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kieselsäuref Io ckulaten für die Verwendung als Füllstoff und Trägerstoff, Extender oder Verdickungsmittel auf dem Gebiet der Lacke and Farben sowie als Zusatzhilfsstoff in verschiedenen Industriezweigen.
Die Einsatzmöglichkeiten der durch Fällung von Alkaliwasserglaslösungen mit Säuren, wie Schwefelsäure oder CO2, gewonnenen Kieselsäuren hängen entscheidend von der Qualität der hergestellten Produkte ab. Diese dokumentiert sich in der chemischen Reinheit, der Form und Korngrößenverteilung der Aggregationen, der spezifischen Oberfläche und Porenvolumenverteilung der SiOp-Flockulate. Obgleich durch die Geschwindigkeit der Säurezugabe, der Intensität des Rührvorganges sowie der Arbeitstemperatur bereits
. Möglichkeiten gegeben sind, die Eigenschaften der Endprodukte in recht weiten Grenzen zu variieren, gibt es eine ganze Reihe von
sogenannten Nachbehandlungsverfahren, bei welchen durch einen ·' nachträglichen Arbeitsgang gewünschte Eigenschaften erzielt werden. Ökonomisch günstiger ist allerdings.die erstere Variante. So gibt es beispielsweise Patente, die das Ziel verfolgen, durch geeignete Zusätze bzw. Zugaben bei der Fällung der Kieselsäuren deren Eigenschaften in bestimmter Richtung zu beeinflussen. So werden nach BRD-Pat. 2 549 411 sphärische Partikel erzeugt, indem eine Natronwasserglaslösung mit einem Molverhältnis / Na2O = 3,3 und einem SiO2-Gehalt von 12 Massel mit 1,2 N
Schwefelsäure versetzt wird und das entstehende Sol sofort durch Eintropfen in ein Paraffinöl in tropfchenförmige SiOp-Teilchen umgevvandelt wird. Nach Jap. Pat, 7 880 397 und Pol. Pat. 70 714 erfolgt die Schwefelsäurezugabe zu einer Natriumsilicatlösung in Gegenwart von NapSO,, wobei SiOp-Mikropulver bzw. granulierte Zieselsäure erhalten werden. Nach BRD-Pat. 2 020 887 wird eine oberflächenarme Kieselsäure hergestellt, •indem das Natronwasserglas und die Schwefelsäure in eine NaCl-Ib'sung getrennt eingegossen werden.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, ein technisch verwertbares Verfahren für die modifizierte Kieselsäureherstellung aus Natronwasserglaslösung und Säure-zu finden, welches durch geeignete Zusätze gestattet, die anfallenden Flockulate hinsichtlich ihrer Eigenschaften gezielt zu beeinflussen.
Darlegung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Verfahren zur Kieselsäureherstellung zu entwickeln, welches gestattet, durch Zusatz definierter Verbindungen in unterschiedlichen Mengen zur Wasserglaslösung die Eigenschaften der Kieselsäureflokkulate, insbesondere die Porenvolumenverteilung und die spezifische Oberfläche, zu verändern.
Brfindungsgeinäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Mischung aus einer Natronwasserglaslösung mit einem Molverhältnis Si02/Nap0 = 2,8 - 3» 4 und einem SiO2-Gehalt von 5-15 Massel mit Natriumcyclotriphosphat, Na^P^Og, Natriumtriphosphat, Naj-P^O.Q-e HpO, oder Trinatriummonophosphat, Na-*PO,, im Molverhältnis P20g/Si02 = 0,05 - 0,40 mit Schwefelsäure ( ^ = 1139j4 kg/m5) bei 323. - 363 K bis zu einem pH-Wert von 3»0 versetzt wird. Die Rohprodukte werden mit Wasser gewaschen und bei' 373 - 413 K getrocknet.
Die Vorteile der Fällung von Kieselsäureprodukten in Gegenv/art von den genannten Phosphaten bestehen in der Gewinnung'von Flokkulaten mit größeren Poren und niedrigeren spezifischen Oberflächen gegenüber den Fällprodukten aus reinen Wasserglaslösungen. Makroskopisch äußert sich dies beispielsweise in"weicheren" Produkten, was beim Verreiben der Produkte bemerkt wird.
1. Ausführungsbeispiel
Die verwendete Natronwasserglaslösung der Zusammensetzung 24,2 Massel SiO2, 8,49 Massel Na2O (Molverhältnis Si02/Na20 = 2,94) wird durch Eintropfen in auf 353 K erhitztes entionisiertes Wasser bis zu einem SiOp-Gehalt von 10 Massel verdünnt. Die Zutropfgeschwindigkeit der WasserglasIb-sung beträgt 40 Tropfen/min.
Als Modifikator kommt im Beispiel 1 das Natriumcyclotriphosphat, Na,P,0q, zum Einsatz. Die aus den festgelegten Molverhältnissen berechneten Phosphatmengen (Molverhältnis PpOr/ SiOp =0,37 und 0,25) werden jeweils vor der Zugabe der Wasserglaslösung im entionisierten Wasser aufgelöst. Aus dieser phosphathaltigen, verdünnten Wasserglaslösung erfolgt die Ausfäl- -J lung des Kieselsäureproduktes "durch Eintropfen von 20 $iger Schwefelsäure (30 Tropfen/min) bei einer Rührgeschwindigkeit von 500 — 700 Umdrehungen/min bis zu einem pH-Wert von 3,0. Die Arbeitstemperatur beträgt 353 K. Das hergestellte Produkt wird nach Zugabe von 400 ml entionisiertem Y/asser noch 30 Minuten gerührt und anschließend sulfatfrei gewaschen. Die auf diese Weise hergestellten Flockulate liefern nach einer 48-stündigen Trocknung bei 393 K folgende physikalischen Kenngrößen:
Molverhältnis phosphat-
P205/Si02 freie Probe 0,25 0,25 0,37 BET-Oberfläche 200,0 m2/g 115,0 m2/g 102,0 m2/g 76,0 m2/g
Oberfläche über 200)0 m2/g ?0)0 m2/g go>() m2/g 40}Q m2/g Hg-Porosimetrie
Porenvolumen 1,1cm /g . 2,4cm /g 2,1cm /g 2,4cm /g
Maximum der Po- .
. renvolumenver- . 11,0.nm. .55,0 nm -62,0^nDi 94,0 nm 'teilung - :
2» Ausführungsbeispiel
Als Modifikator kommt im Beispiel 2 das Natriumtriphosphat, Kap-P^010 ·6 HpO, zum Einsatz. Die aus dem festgelegten Molverhältnis PpO(VSiOp =0,25 berechnete Phosphatmenge wurde vor der
Zugabe der Natronwasserglaslösung in dem entionisierten Wasser gelöst.
Sm *J> %J \J %J U U
Die Herstellung und Nachbehandlung des Produktes erfolgte auf dem in Beispiel 1 beschriebenen Weg.
Die physikalischen Untersuchungen liefern folgende Ergebnisse:
phosphatfreie Molverhältnis Probe P2O5ZSiO2=O,25
BET-Oberfläche 200,0 m2/g 82,2 m2/g
Oberfläche über p p
Hg~Porosimetrie ..200,0. mVg 68,8 m2/g
Porenvolumen 1,1cm /g 2,8cmVg
Maximum der Po- . '
renvolumenver- 11,0 im 39 >0 run teilung
3. Ausführungsbe!spiel .
Als Modifikator kommt im Beispiel 3 das Trinatriummonophosphat, Na,P0., zum Einsatz. Die aus den festgelegten Molverhältnissen P20,-/Si02 = 0,25; 0,20} 0,15? 0,10 berechneten Phosphatmengen werden jeweils vor der Zugabe der Natronwasserglaslösung in dem entionisierten Wasser gelöst.
Die Herstellung und Nachbehandlung der Flockulate erfolgen auf dem in Beispiel 1 beschriebenen Weg.
Die physikalischen Untersuchungen liefern folgende Ergebnisse:
Molverhältnis phosphat-
P205/Si02 freie Probe 0,10 0,15 0,20
BET-Oberfläche 200,0 m2/g 92,0 m2/g 80,0 m2/g 90,0 m2/g
Oberfläche über 0 ο ο ο Hg-Poroeimetrie 200,0 m2/g 79,0 m2/g 51,0 m2/g 27.,O m2/g . Porenvolumen .· 1,1 cmVg "1 >9om.Vg 2,9cmVg 2,55Cm
Maximum der Po-
renvolumenver- 11,0 m 52,0 mn 76,0 mn 250,0 nm
teilung
Claims (1)
- Erfindungsanspruch.Verfahren zur Herstellung von Kieselsäure, gekennzeichnet dadurch, daß Alkaliwasserglaslösungen mit einem Molverhältnis
SiO2ZM2O(M = Na, K) zwischen 2,8 und 3,4, einem SiOg-Gehalt
zwischen 5 und 15 Massel in Gegenwart von Natriumcyclotriphosphat, Na,P,Oq, Natriumtriphosphat, Na1-P^O1.q»6 HpO, oder Trinatriummonophosphat, Na,PO,, im Mo1verhältnis PpO[VSiOp von
0,05 - 0,40 "bei einer Temperatur von 323 - 363 K langsam mit
Schwefelsäure bis zu einem pH-Y/ert von 3,0 versetzt, die Rohprodukte abgesaugt, mit Wasser gewaschen, bei 373 — 413 E getrocknet und erforderlichenfalls gesichtet werden.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD23068881A DD159539A1 (de) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Verfahren zur herstellung von modifizierten kieselsaeureflockulaten |
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| DD159539A1 true DD159539A1 (de) | 1983-03-16 |
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| Country | Link |
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| DD (1) | DD159539A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5227089A (en) * | 1990-10-01 | 1993-07-13 | Suido Kiko Kabushiki Kaisha | Method for producing flocculant for water treatment |
-
1981
- 1981-06-10 DD DD23068881A patent/DD159539A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5227089A (en) * | 1990-10-01 | 1993-07-13 | Suido Kiko Kabushiki Kaisha | Method for producing flocculant for water treatment |
| US5415808A (en) * | 1990-10-01 | 1995-05-16 | Suido Kiko Kabushiki Kaisha | Flocculant for water treatment |
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