способ получения жидкого стекла

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО СТЕКЛА, включающий приготовление суспензии из кремнеземсодержащего аморфного материала в щелочном растворе и последующую гидротермическую обработку, отличающийся тем, что приготовление суспензии осуществляют из ферропыли с размером частиц 1,98 мкм, щелочной раствор берут концентрацией NaOH до 40 мас. при соотношении твердой и жидкой фазы 1 1,5.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кремнеземсодержащего аморфного материала используют аморфные отходы ферросплавных производств.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве щелочного компонента используется щелочь с концентрацией 35 40% от электрохимических производств.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла, широко применяемого во многих отраслях промышленности, в частности для флотации руд черных металлов, производства строительных материалов, клеющих и уплотняющих веществ и т.д.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению относится способ получения жидкого стекла из кремнеземсодержащего материала в щелочном растворе. В качестве кремнеземсодержащего аморфного материала используют отходы фтористого алюминия. Способ осуществляется следующим образом. В реактор загружают одновременно отходы производства фтористого алюминия, едкий натрий с концентрацией 40-76 кг/м³ и воду, соотношения твердой и жидкой фаз составляют 1:(5-8). Суспензию нагревают до 95-98^оС и перемешивают до полного растворения. Полученное жидкое стекло имеет плотность 1,075 г/см³ и силикатный модуль 2,65.

Известный способ характеризуется получением жидкого стекла более низкой плотности 1,075 г/см³, вероятно, из-за большого соотношения твердой и жидкой фаз 1: (5-8). Для получения жидкого натриевого стекла в соответствии с ГОСТ 13078-67 "Стекло натриевое жидкое"требуется довыпарка до плотности 1,36-1,45 г/см³.

Использование дефицитной щелочи с высокой концентрацией 40-76 кг/м³требует дополнительных затрат.

Целью изобретения является получение жидкого стекла более высокой концентрации 50-60% сокращение длительности технологического процесса, утилизация отходов ферросплавных производств, использование щелочи более низкой концентрации ниже 40% а также организация безотходной экологически чистой технологии производства.

Цель достигается тем, что готовится водная суспензия из кремнеземсодержащего материала ферропыли (с размером частиц 1,98 мк), а затем дозируется щелочь NаОН c концентрацией 40-35% При этом соотношение твердой фазы к жидкой 1:1,5, что дает жидкое стекло с высокой концентрацией до 60% и плотностью 1,45 г/см³ соответственно ГОСТу 13078-67. Процесс проводят при 95-105^оС в течение 45-60 мин при атмосферном давлении.

В качестве кремнеземсодержащего компонента используют отходы ферросплавных производств, имеющие химсостав, мас. SiO₂ 93,31; CaO 0,4; MgO 0,9; FeO 1,12; Al₂O₃ 1,20; SO₃ 0,51; N₂O 0,84; K₂O 1,5; др. примеси 0,1.

Гранулометрический состав представлен ниже. мг: 1,98; 2,36-1,98; 5,41-3,4; 83-5,41; 15,3-8,3; 20-15,3 90,07; 1,01; 1,37; 1,41; 2,66; 1,0

В качестве щелочного компонента используют натрий едкий технический или слегка выпаренный электрощелок с концентрацией 35-42%

П р и м е р 1. В реакторе с рубашкой готовится суспензия (700 г ферропыли, 1100 мл воды), ее нагревали до 95^оС, затем медленно дозировали NaОН с концентрацией 40% 400 мл. Полученную реакционную массу нагревали до 105^оС при перемешивании в течение 60 мин до полного растворения суспензии. Получали жидкое стекло с модулем 3, плотностью 1,45.

П р и м е р 2. В реакторе с рубашкой готовили суспензию (700 г ферропыли, 1100 мл воды), нагревали до 95^оС, затем медленно дозировали горячую щелочь с концентрацией 35% 450 мл. Полученную реакционную массу нагревали до 105^оС при перемешивании в течение 60 мин до полного растворения суспензии. Получали жидкое стекло с модулем 3, плотностью 1,42.