Способ получения высокодисперсного кремнезема

 

Изобретение относится к способам получения высокодисперсного кремнезема, применяемого в качестве наполнителя в резиновой промышленности, и позволяет снизить потери катионита, повысить производительность фильтров, сократить энергозатраты и водопотребление. Осадок высокодисперсного кремнезема, полученный карбонизацией раствора жидкого стекла, направляют на фильтр-прессы. В результате разделения на фильтр-прессе суспензии получают осадок кремнезема, содержащий 25 % SIO<SB POS="POST">2</SB> и примесь NA<SB POS="POST">2</SB>O в количестве 2,0%. Этот осадок смешивают в массовом соотношении 1:1 с суспензией, поступающей со стадии ионообменной очистки и очищенной от щелочной примеси. Перемешивание осуществляют в лопастной мешалке со скоростью наружных кромок лопастей 23 м/с в течение 19 мин. После этого в мешалке образуется суспензия, содержащая 1,02% NA<SB POS="POST">2</SB>O. Далее суспензия направляется на стадию ионообменной очистки, после которой содержание NA<SB POS="POST">2</SB>O в суспензии снижается с 1,02 до 0,025 %. Половина потока суспензии, прошедшей ионообменную очистку, возвращается на стадию суспендирования, а остальная часть идет на распылительную сушку. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1472443 д1

1511 4 . C 01 В 33/12

В1:ЕИОЗИ»;:

ЩТЬ(1 1С 1с 6

ЬЛ, IC" Е.-..ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4181829/23-26 (22) .1 4. 01, 87 (46) 15. 04. 89. Бкл. №- 14 (72) А.П,Заикин, Ю.П.Лебеденко и А. В. Семке (53) 661. 183. 7 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1354606, кл. С 01 В 33/12, 1986, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО КРЕМНЕЗЕМА (57) Изобретение относится к способам получения высокодисперсного кремнезема, применяемого в качестве наполнителя в резиновои промышленности, и позволяет снизить потери катионита, повысить производительность фильтров, сократить энергозатраты и водопотребление. Осадок высокодисперсного кремнезема, полученный карбонизацией раствора жидкого стекла, направляют на фильтр-прессы. В ре1

Из о бр ет ение от но сит ся к спо соб ам получения высокодисперсного кремнезема, применяемого в качестве наполнителя в реэинотехнической промппленно сти, Цель изобретения — повышение выхода продукта, упрощение процесса, сокращение расхода катионита и энергоз атрат.

Пример 1. Очищенный от нерастворимых примесей раствор жидкого стекл а, имеющий следующий химический состав: SiOq 6,31Х; НадО 2,24Х; . I

МаС1 0,027.; Н О вЂ” остальное, темпера- туру 83 С и плотность 1,075 г/см зультате разделения на фильтр-прессе суспенэии получают осадок кремнезема, содержащий 257. SiOq и примесь

Na@O в количестве 2,07. Этот осадок смешивают в массовом соотношении

1: 1 с суспензией, поступающей со стадии ионообменной очистки и очищенной от щелочной приме си. Пер емешивание осуществляют в лопастной мешалке со скоростью наружных кромок лопастей 23 м/с в течение 19 мин. После этого в мешалке образуется суспензия, содержащая I 027 Na О. Далее суспензия направляется на стадию ионообменной очистки, после которой содержание Na O в суспенэии снижается с

I 02Õ до 0,025Х. Половина потока суспенэии, прошедшей ионообменную очистку, возвращается на стадию суспендирования, а остальная часть идет на распылительную сушку. 1 табл.

2 карбониэуют газом, содержащим 507. отн. СОр, в аппарате периодического действия при температуре 85 "С в течение 2 ч до получения суспенэии следующего состава. жидкая фаэ а, 7:

NagCO> 3,41; NaHCO> 0,96; NaC1 0,02;, Н О 95,61; твердая фаза, Х: SiOg

100,0.

Содержание твердой фазы в суспенэии равно 6,27.

Далее суспензию фильтруют под давлением 1,4 МПа. Влажный осадок кремнезема имеет следующий химический состав: SiOa 30; МарО 1,8; Н iO 67.

14

Удельная производительность фильтра — 4 кг сух. $10 /м ч.

Этот осадок смешивается с суспензией, прошедшей ионообменную очистку от щелочной примеси, в соотношении

390 кг суспензии/1000 кг влажного осадка.

Суспензия после очистки имеет следующий химический состав, Х:

Si0 30,0; NagO 0,03; Н О 70,.0.

Вязкость суспензии 5-6 сПз.

Суспензию перемешивают с влажным осадком в быстроходной лопастной мешалке с отражательными перегородками со скоростью наружных: кромок лопастей 27 м/с в течение 27 мин. Получают суспензию, содержащую 1,3Х Naq0 и имеюшую вязкость 7 cJIs. Поток этой суспензни в количестве 1390 кг подают на стадию ионообменной очистки, после которой 390 кг очищенной от щелочной примеси суспензии возвращают на стадию суспендирования, а остальные 1000 кг суспензии - в распылительную сушилку.

Начальная температура сушильных газов - 450-550 С.

Стадии суспендирования, ионообменной очистки и распылительной сушки характеризуются сйедующими коэф4ициентами: расход электроэнергии иа стадии суспендиров@ния осадка—

80 кВт ч/т сух. SiGq, потеря гранул катионита - 0,64 кг/т сух. Si0@; поток суспензни на стадию ионообменной очистки от .щелочной примеси2,6 мЗ/т сух. продукта; расход топлива на сушку суспензии - 0,35 тут/т сух. SiGg, расход электроэнергии на сушку суспензин - 230 кВт ч/т eyz.

$iGg," выход сухого продукта иа стадии сушки - 0,46 т/т удаленной влаги.

72443

Результаты остальных опытов и данные прототипа приведены в таблице.

В сравнении со .способом-прототипом в предлагаемом способе производительность стадии фильтрации повышается в 2 раза, стадии, распылительной

10 сушки — в 1,8А раза. Одновременно достигается снижение: расхода гранул катионита - на 0,16 кг/т сух. SiOy, расхода топлива на сушку — на

0,26 тут/т сух. SiOy, расхода электроэнергии на суспендирование и на сушку — на 160 кВт ч/т сух. SiO, расхода промывной воды — на 40 м /т сух. $ 0 .

20 Упрощение процесса достигается за счет исключения необходимости промывки осадка до стадии Фильтрации.

Формул а изобретения

Способ получения высокодисперсного кремнезема, включающий. карбоннзацию раствора жидкого стекпа, фильтрацию, смешение осадка с суспендирующей добавкой, перемешивание, ноно обменную очистку суспеизни от щелочной примеси на катионите, распыяительную сушкур О т л и ч а !0 щ и й» с я тем, что, с целью повышения выЗ5 хода продукта и упрощения процесса, -сокращения расхода катионита и энергозатрат, в качестве суспендирукицей добавки используют суспензию, полученную после ионообменной очистки

40 в количестве, обеспечивающем содержание щелочной примеси в сусцензии.. на стадии перемешивания не более

1,4 мас.X.

1472443

3О и Я

**" 6

В О4l

О о и

ccf сч и

1f

О и л и и о

Ф и О

6 ссс

Л От О О Д е о е 11 Д о с!

Cf т о ю е о * ио чс ° а сч счФ - oo. о оа

° ° о е е о

° оо сес

Фо

Ф ес

6! сс 6 к л 1 6 о

Ос IC Vl

C D о о о

I с

I й!

Е Ос

° СЧ OI а ЕЮОО ° *

1 й

1 с

1 й

1 и!

1 й

I! й

I й

1 й

I й

1 й

I и «й

Ф сО!

Ю

1 й

I й

I й

1 тече счот сч o—

I й

1 й

ocI сч е ьл о 6

CI 1 I «Off!I ое ь

° 00 ч6 сй

3 Й к„-43

6 !

О Ф Ф

Cf о с

1 о

Ф о оо о ° е ее сч счлеч сс о -оо

CCI Д IL CCI!

cf

П и

Р и

О

I о ис

ОО1 О Ct l Cl l

"-Ф06 D) и с т с 1 N сч о счОО

ICE

1472443 О м о

О

Ф

Ф м1

Ф о

Ф

Ю о и м

Ф

О м\ м Itt м

Ю .Ф м Э

Ф а В

1 о о о о

О

О f Ю л

ttt о tt

*о о

О е4 м

«оо м °. о. эйли о о с о о о

ltl м д 1

О

Ф м

Ю

* о о

В м

* о

ОЯ о tb ой о «t

Й ((" о ф ома

° î cv

:".3у

Ф ф

1 1„ о