RO111565B1 - Procedeu de obținere a silicatului de sodiu lichid - Google Patents
Procedeu de obținere a silicatului de sodiu lichid Download PDFInfo
- Publication number
- RO111565B1 RO111565B1 RO9501597A RO9501597A RO111565B1 RO 111565 B1 RO111565 B1 RO 111565B1 RO 9501597 A RO9501597 A RO 9501597A RO 9501597 A RO9501597 A RO 9501597A RO 111565 B1 RO111565 B1 RO 111565B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- sodium silicate
- solution
- autoclave
- process according
- fraction
- Prior art date
Links
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 46
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011022 opal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 claims description 7
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 8
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Prezenta invenție se referă la
un procedeu de obținere a soluției de silicat
de sodiu, prin solubilizarea în autoclavă a
cuarțului sau opalului, din nisipuri, cu o soluție
de sodă caustică, amestecată cu o fracție
recirculată, soluția rezultată fiind apoi încălzită
și decantată, obținându-se silicatul de sodiu
lichid, opalescent și o fracție recirculabilă.
Produsul este folosit ca liant la prepararea
miezurilor în turnătorie, la fabricarea materialelor
pentru sudură, în flotație ca dispersant
în prepararea substanțelor nemetalice, în
industria hârtiei, a detergenților.
Description
Prezenta invenție se referă la un procedeu de obținere a silicatului de sodiu lichid, din materii prime, cu conținut ridicat de dioxid de siliciu de tip cuarț sau opal.
Invenția urmărește obținerea silicatului de sodiu lichid prin reacția dintre materia cu un conținut ridicat de dioxid de siliciu de tip cuarț sau opal, cum sunt nisipurile cuarțoase de Arghirești sau Miorcani, cu sodă caustică (hidroxid de sodiu) în mediu apos, sub presiune. Produsul este solicitat în multe domenii ale economiei: în special, în industria chimică, a hârtiei, ca liant la prepararea miezurilor în turnătorie, la fabricarea materialelor pentru sudură, în flotație ca dispersant în prepararea substanțelor nemetalifere.
Pentru obținerea silicatului de sodiu lichid, se cunosc până în prezent o serie de procedee ce constau într-o primă etapă, în topirea unui amestec de nisip cu carbonat de sodiu, la temperaturi mai mari de 11OO°Cîn cuptoare speciale, precum și cele utilizate în industria sticlei și a silicaților, obținânduse silicat de sodiu solid și într-o a doua etapă ce constă în solubilizarea silicatului solid în mediu apos, de obicei apă, sub presiune la aproximativ 6 bari și o temperatură de 15O°C. Produsul obținut este supus, în continuare, filtrării pentru eliminarea reziduurilor. Aceasta este singura metodă industrială utilizată în prezent.
Un astfel de procedeu este costisitor, deoarece topirea necesită un consum semnificativ de combustibil, gaze sau cărbune. Pe de altă, parte secția de topire necesită o întreținere importantă, datorită faptului că există posibilitatea de atacare a cărămizilor de către carbonatul de sodiu.
De asemenea, silicatul de sodiu pentru a fi solubilizat necesită o operație suplimentară de măcinare până la dimensiuni de aproximativ 10 ... 20 mm, ceea ce se traduce printr-un consum suplimentar de energie electrică.
Se cunosc și alte procedee de obținere a silicatului de sodiu solid, utilizat ulterior ca materie primă la obținerea silicatului de sodiu lichid. Conform unor asemenea procedee, sunt necesare temperaturi cuprinse între 1200ai 1400°C, sticla solubilă obținută sub formă de bucăți după tratamentul termic trebuie răcită și măcinată până la dimensiuni sub 2 mm, ceea ce determină consumuri energetice importante.
Procedeele menționate mai sus, prezintă unele dezavantaje specifice sau comune cum sunt :
- consumuri energetice mari, necesitatea calcinării la temperaturi ridicate, produsul obținut are un domeniu restrâns pentru valorile modului silicic exprimat de raportul SiO2/Na2O determinat de compoziția inițială a șarjei introdusă la topire ;
- evacuarea unor cantități semnificative de reziduuri poluante în mediul înconjurător ;
- obținerea unor soluții de silicat de sodiu impurificate cu oxizi de calciu si de fier, în cantități determinate de conținutul acestora în materiile prime utilizate, impurități care influențează negativ calitatea soluțiilor de silicat de sodiu ce urmează a fi utilizate în diferite domenii în care se impun diverse restricții legate de acestea (de exemplu, în industria detergenților la fabricarea zeoliților foarte albi).
Se cunoaște, de asemenea, din literatura de specialitate, procedeul industrial de fabricare a soluției de silicat de sodiu, plecând de la materii prime cu cuarț, prin solubilizarea în soluții apoase de sodă caustică și carbonat de sodiu, la temperaturi ridicate de 220 ... 240°C și presiuni corespunzătoare de 27 ... 32 bari.
Procedeul constă în amestecarea continuă a unei părți din soluția de sodă caustică și carbonat cu nisipul cuarțos, care este apoi trimisă la operația de solubilizare, unde se amestecă cu restul de soluție caustică și carbonică, încălzită în prealabil.
Acest procedeu prezintă dezavantajul că, prin utilizarea sodei caustice cu carbonat de sodiu în ea, aceasta
RO 111565 Bl creează condițiile depunerii de cruste pe pereții autoclavelor, care necesită o dezîncrustare repetată și costisitoare. De asemenea, sunt necesare pompe de presiune ridicată, care determină investiții și costuri ridicate.
Procedeul conform invenției înlătură dezavantajele menționate, prin acea că are loc solubilizarea în autoclavă a cuarțului sau opalului din nisipuri, cu o soluție de sodă caustică amestecată cu o fracție recirculată, amestecul obținut fiind apoi încălzit cu abur, urmat de limpezirea soluției rezultate prin decantare, când se obține soluția de silicat de sodiu opalescentă și o fracție recirculată.
Noul procedeu conform invenției constă într-o primă fază de preparare a pulpei crude, prin amestecarea materiei prime cuarțoase cu o soluție de sodă caustică (fără adaus de carbonat de sodiu) și cu o fracție recirculată. Fracția recirculată, care reprezintă 1 ... 3 %, se compune din soluție de silicat de sodiu și nisip nereacționat, separate prin decantare după solubilizarea în autoclavă. Meteria primă, care este nisipul cuarțos, nu este supusă nici unei operații pregătitoare de calcinare sau măcinare și are o greutate medie de 0,15 mm.
Pulpa crudă este încălzită prin barbotarea directă a aburului de detentă de la faza de solubilizare, până în apropierea punctului de fierbere. Pulpa încălzită este trecută la operația de solubilizare în autoclavă, unde este încălzită prin barbotare cu abur viu până la 220 ... 240°C și apoi menținută timp de o jumătate de oră până la 2 h. La încheierea solubilizării, vaporii de detentă sunt barbotați la faza de pregătire a șarjei, iar soluția de silicat de sodiu rezultată este descărcată la faza de decantare. Aici se separă o fracție compusă din nisip nereacționat împreună cu o mică parte din soluția de silicat (între 1 și 3 %).
Avantajele procedeului constau în protecția autoclavei și reducerea proceselor de încrustare și a consumurilor energetice. De asemenea în funcție de dozajul efectuat la pregătirea pulpei crude, se poate obține după autoclavizare orice raport ponderal între silicea și oxidul de sodiu (Na20) din soluție cuprins în domeniul 1,9 ... 3,5. De asemenea, se obțin soluții care conțin sub 40 mg/l fier.
Se dau, în continuare, exemple de realizare a procedeului conform invenției:
Exemplul 1. Se prepară o suspensie denumită pulpă crusâ formată din : 154,3 g nisip cuarțos,
279,4 g leșie de sodă caustică, 50,1 g apă, 9,2 g fracție recirculată de la decantare, adică un total de 493 g. Această pulpă crudă, care conține : 156,6 g nisip cuarțos, 99,5 g hidroxid de sodiu (NaOH), 6,9 g silicat de sodiu, restul apă se introduce într-o autoclavă de 0,7 I și se încălzește din exterior la o temperatură de 230°C și o presiune de 28 atmosfere. După 40 min, se răcește autoclava și se obține o soluție stabilă, care se decantează. Se separă 0,308 I soluție de silicat de sodiu slab opalescentă, având raportul ponderal Si02/ Na20 = 1,945 și conținutul de fier de 35,7 mg/l.'De la decantare mai rezultă 9,2 g amestec format din 2,3 g nisip nereacționat și 6,9 g soluție silicat de sodiu, care se recirculă.
Exemplul 2. într-o autoclavă de 10 1, prevăzută cu agitare mecanică și încălzire exterioară cu baie de ulei se încarcă o pulpă crudă formată din : 2,41 kg nisip cuarțos, 4,46 kg leșie caustică cu 35% NaOH, 0,12 kg recirculație (silicat de sodiu și nisip nereacționat], 5,01 kg apă. Se încălzește la 240°C și 34 at, apoi se menține temperatura timp de 35 min. Se oprește încălzirea și se descarcă prin detentă în atmosferă presiunea de vapori, când temperatura scade la 150°C (la presiune atmosferică). Se vaporizează circa 4 kg apă și apoi presiunea atmosferică se descarcă din autoclavă 8 kg soluție, care se decantează. Se obțin prin limpezire, 7,85 kg soluție de silicat de sodiu, având un raport ponderal Si02/Na20 = 2 și un conținut de fier de 31,5 mg/l. De la decantare se mai separă 0,12 kg re
RO 111565 Bl circulație.
Exemplul 3. într-o autoclavă de 200 I, prevăzută cu barbotare directă cu abur, se încarcă 225 kg pulpă crudă care conține : 54,4 kg nisip cuarțos, 5
100,5 kg leșie caustică 35%, 2,3 kg recirculație, restul apă. Se barbotează abur viu până la temperatura de 240°C și se menține timp de 30 min. Se descarcă presiunea în atmosferă și 10 rezultă o cantitate de 179,8 kg soluție care se decantează. Se obține după limpezire o cantitate 2,3 kg recirculație și 177 kg soluție de silicat de sodiu cu un raport ponderal SiO2/Na2O = 2,02 și 15 un conținut de fier de 28,7 mg/1.
Claims (6)
- Revendicări1. Procedeu de obținere a silica- 20 tului de sodiu lichid, care se desfășoară la temperaturi de 220 ... 245°C și presiuni de 28 ... 32 bari, caracterizat prin aceea că are loc solubilizarea, în autoclavă, a cuarțului sau opalului din 25 nisipuri cu o soluție de sodă caustică, amestecată cu o fracție recirculată, amestecul obținut fiind apoi încălzit cu abur, urmat de limpezirea soluției rezultate prin decantare când se obține 30 soluția de silicat de sodiu opalescentă și o fracție recirculată.
- 2. Procedeu conform revendicării1, caracterizat prin aceea că fracția recirculată este compusă din nisipul nesolubilizat în autoclavă și din soluția de silicat de sodiu rezultată, fracția recirculată reprezentând 1 ... 3 % din amestecul autoclavizat.
- 3. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că folosește ca materie primă nisipuri cuarțoase sau opal de puritate fără tratamente prealabile, cum ar fi măcinarea sau calcinarea.
- 4. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că amestecul de nisip, soluție de sodă caustică și fracție recirculată este încălzit prin barbotarea directă a aburului rezultat la detenta vaporilor din autoclavă.
- 5. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că se utilizează autoclavă din oțel obișnuit.
- 6. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că se obține silicatul de sodiu lichid ce conține sub 40 mg Fe la litru, iar silicea solubilizată are un raport ponderal Si02/Na20 cuprins între 1,9 și 2,5.Președintele comisiei de examinare: ing. Barbu Mara Examinator: ing. Constantinescu Elena
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO9501597A RO111565B1 (ro) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | Procedeu de obținere a silicatului de sodiu lichid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO9501597A RO111565B1 (ro) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | Procedeu de obținere a silicatului de sodiu lichid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO111565B1 true RO111565B1 (ro) | 1996-11-29 |
Family
ID=20102499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO9501597A RO111565B1 (ro) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | Procedeu de obținere a silicatului de sodiu lichid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO111565B1 (ro) |
-
1995
- 1995-09-13 RO RO9501597A patent/RO111565B1/ro unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2012395690B2 (en) | Method for preparing soda-lime-silica glass basic formula and method for extracting aluminum from fly ash for co-production of glass | |
| CA1095877A (en) | Process for producing silicon-dioxide-containing waste fines to crystalline zeolitic type-a molecular sieves | |
| CN114174227B (zh) | 从铁矿石选矿过程中产生的砂性尾矿获取粉状硅酸钠的方法 | |
| US4190632A (en) | Process for treating air-borne (metallic) dusts containing silicon dioxide to form precipitated silicic acids and silicates | |
| CN103819086B (zh) | 一种制备钠钙硅酸盐玻璃基本配方的方法以及粉煤灰提铝联产玻璃的方法 | |
| HUT61247A (en) | Process for producing alkali metal silicates | |
| US5000933A (en) | Process for hydrothermal production of sodium silicate solutions | |
| RO111565B1 (ro) | Procedeu de obținere a silicatului de sodiu lichid | |
| CN114180589A (zh) | 一种利用植硅体硅矿固相法制备硅酸钠工艺 | |
| CN111268686B (zh) | 一种硅酸盐矿物制备水玻璃的方法及水玻璃 | |
| US4054459A (en) | Method of preparing glass batch | |
| RU2751029C1 (ru) | Способ получения жаростойкой бетонной смеси и изделий на ее основе | |
| CN102390850B (zh) | 一种碳分高白填料氢氧化铝及其色度的控制方法 | |
| US2343151A (en) | Method of processing dolomite | |
| KR102755718B1 (ko) | 안정한 규산나트륨 및 규산철 용액, 상기 용액의 제조 공정 및 그 용도 | |
| RU2170211C1 (ru) | Способ переработки кремнеземсодержащего сырья | |
| CN116022792B (zh) | 一种硅砂碱溶提纯联产水化硅酸钙的方法 | |
| RU2314997C2 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
| CN1031516A (zh) | 一种适于高铝硅比铝土矿的石灰石(石灰)烧结法 | |
| SU919992A1 (ru) | Способ получени жидкого стекла | |
| US4971629A (en) | Method of preparing aggregated pigments from clays | |
| CN1273943A (zh) | 用铝酸钙熟料制备铝酸纳溶液的方法 | |
| SU1068169A1 (ru) | Способ обогащени полевых шпатов | |
| Melkonyan | Kanazite: A promising material for glass melting | |
| RU2036145C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла |