DE1567953A1 - Process for the production of sodium fluoride and silica fillers - Google Patents
Process for the production of sodium fluoride and silica fillersInfo
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Description
Verfahren zur Gewinnung von Natriumfluorid und Kieselsäurefüllstoffen Siliciumtet-rafluorid entsteht u. a: bei der Verarbeitung kieselsäurehaltigen Flußspats zu Flußsäure sowie bei der Herstellung von Phosphorsäure aus Apatit. Ein möglicher Weg .der Aufarbeitung führt zu Kieselfluorwasserstoffsäure und Silicofluoriden. Da der Markt für diese Produkte jedoch nicht sehr groß ist,` hat man bereits verschiedene Verfahren -vorgeschlagen, aus SiF4 Flußsäure und Kieselsäure zu gewinnen. Es ist z.B. auch bekannt, SiF4 oder Kieselfluorwasserstoffsäure mit Natronlauge zu Natriumfluorid, das aufgrund seiner relativ niedrigen Löslichkeit weitgehend auskristallisiert und zu ,fluoridhaltiger Silicatlösung hoher Alkalität `. umzüsetzen, die bisher verworfen wurde. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Kieselfluoriiasserstoffsäure mit Sodalösung unter Bildung von NaP und .Kieselsäure umzusetzen, die Kieselsäure durch Behandlung mit Natronlauge zu Disilicat zu lösen und aus dieser Lösung mit C02 einen Kieselsäurefüllstoff zu fällen.Process for the production of sodium fluoride and silicic acid fillers Silicon tetrafluoride is produced, among other things, during the processing of silicic acid-containing fluorspar into hydrofluoric acid and during the production of phosphoric acid from apatite. One possible way of working up leads to hydrofluoric acid and silicofluorides. However, since the market for these products is not very large, various processes have already been proposed to obtain hydrofluoric acid and silica from SiF4. It is also known, for example, to convert SiF4 or hydrofluoric acid with sodium hydroxide solution to sodium fluoride, which largely crystallizes out due to its relatively low solubility and to form a "fluoride-containing silicate solution of high alkalinity". to implement that was previously discarded. It has also already been proposed to react silicofluoric acid with soda solution to form NaP and silica, to dissolve the silica by treatment with sodium hydroxide solution to disilicate and to precipitate a silica filler from this solution with CO 2.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verwertung von Silicofluoriden, unter Gewinnung von Natriumfluorid und Kieselsäure in Form eines feindispersen Füllstoffes durch Umsetzung von Silicofluoriden mit Natronlauge, das dadurch, gekennzeichnet ist, daß Natronlauge einer Konzentration von mindestens 5 , (vorzugsweise von 20 - 50 Gew.-%) mit Silicofluoriden in .einem solchen Nengenverhältnis unter intensivem Rühren umgesetzt wird, daß NaF und eine NaF-haltige Natriumsilicatlösung einer Zusammensetzung,- die Si02-reicher als Na 20 . 2 Si02 ist, vorzugsweise Na 20 . 2,5-3,5 Si02, entstehen, woraufhin das auskristallisierte Natriumfluorid abgetrennt und die Silicatlösung durch Umsetzung mit Säure auf Kieselsäurefüllstoffe aufgearbeitet wird.The invention relates to a process for the utilization of silicofluorides, with the recovery of sodium fluoride and silica in the form of a finely dispersed filler by reacting Silicofluoriden with caustic soda, which is characterized is that caustic soda has a concentration of at least 5, (preferably 20 - 50 wt .-%) with silicofluorides in such a tight ratio while stirring vigorously, that NaF and an NaF-containing sodium silicate solution is reacted a composition - the Si02-richer than Na 20. 2 is SiO2, preferably Na 20th 2.5-3.5 SiO2 arise, whereupon the crystallized sodium fluoride is separated off and the silicate solution is worked up on silica fillers by reaction with acid will.
Unter Silicofluoriden im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden Siliciumtetrafluorid, Kieselfluorwasserstoffsäure sowie deren Natriunsalz verstanden.Silicofluorides in the context of the present application are silicon tetrafluoride, Hydrofluoric acid and its sodium salt understood.
Das Verfahren besteht aus zwei Stufen, wobei in der ersten Stufe bei Siedetemperatur unter Ausnutzung der Reaktionswärme zur Wasserverdampfung das Natriunfluorid gefällt wird und das Waschfiltrat vom Auswaschen des NaF-Niederschlages wieder zur Natronlauge des nächsten Ansatzes gegeben wird, während in der zweiten Stufe die mit NaF gesättigte Silicatlösung auf eine Konzentration von 0,1 - 0,6 I401 Na20 pro hiter, vorzugsweise auf 0,2 - 0,5 Mol Na20/1 eingestellt und unter Rühren bei 50 - 900C im laufe höchstens einer Stunde allmählich mit Säure neutralisiert und der gebildete Kiesel-. säurefüllstoff, der eine spezif. Oberfläche nach BET von 20-200 m2 /g, vorzugsweise von 50-150 m2 /g aufweist, in üblicher Weise abgetrennt und aufgearbeitet wird.The procedure consists of two stages, the first being at Boiling temperature using the heat of reaction for water evaporation the sodium fluoride is precipitated and the wash filtrate from washing out the NaF precipitate again Sodium hydroxide solution of the next batch is given, while in the second stage the Silicate solution saturated with NaF to a concentration of 0.1-0.6 I401 Na20 per hiter, preferably adjusted to 0.2-0.5 mol Na 2 O / 1 and with stirring at 50 - 900C gradually neutralized with acid over the course of no more than one hour the formed silica. acid filler that has a specific BET surface area of 20-200 m 2 / g, preferably 50-150 m 2 / g, separated in the usual way and is processed.
Die Umsetzung der ersten Stufe kann sowohl diskontinuierlich wie auch kontinuierlich-geführt werden. Bei.diskontinuierlicher Umsetzung wird die Natronlauge mit einer Temperatur von mindestens 600e, vorzugsweise 800c'vorgelegt und unter intensivem Rühren SiF4-haltiges Glas eingeleitet oder H2SiF6, z.B. in ca. 30cöiger Lösung, zugegeben oder NgiF6 als Pulver oder wässrige Anschlämmung eingetragen. Natürlich kann auch eine Nischung dieser Stoffe zugegeben werden. Die Reaktionsmischung erwärmt sich auf Grund der Reaktionswärme zum Sieden, wobei die Zugabegeschwindigkeit so gesteuert .wird, daß das Gemisch ständig siedet und möglichst viel Wasser verdampft, das zwecks Konzentrierung der Nipchung ab-.-geführt wird. .The implementation of the first stage can be carried out either batchwise or continuously. In the case of discontinuous conversion, the sodium hydroxide solution is initially introduced at a temperature of at least 600e, preferably 800c 'and SiF4-containing glass is introduced with vigorous stirring, or H2SiF6, for example in a solution of approx. Of course, a mixture of these substances can also be added. The reaction mixture heats up to boiling due to the heat of reaction, the rate of addition being controlled so that the mixture is constantly boiling and as much water as possible evaporates, which is removed to concentrate the nipple. .
Bei kontinuierlicher Führung des Prozesses gibt man Natronlauge einerseits und SiF4, H2S'F6 oder Na 2SiF6 andererseits laufend im erfindungsgemäßen Verhältnis in einen Rührwerksbehälter mit Überlauf, in dem aufgrund der Reaktionswärme ständig Siedetemperatur herrscht. Eine Vorheizung der Natronlauge, evtl. in einem Wärmeaustauscher, ist zweckmäßig, jedoch nicht unbedingt notwendig. Auf jeden Fall wird durch Ausnutzung der Wärmetönung soviel'Wasser wie möglich verdampft.If the process is carried out continuously, caustic soda is added on the one hand and SiF4, H2S'F6 or Na 2SiF6 on the other hand continuously in the ratio according to the invention in an agitator tank with overflow, in which due to the heat of reaction constantly Boiling temperature prevails. Preheating the caustic soda, possibly in a heat exchanger, is useful, but not absolutely necessary. In any case, it will be through exploitation as much water as possible evaporates.
Wesentlich ist die Einhaltung des richtigen Verhältnisses und damit eine genaue Dosierung der Reaktionspartner. Die Umsetzung läßt sich z. B. für die Verwendung von H2SiF6 durch die allgemeine Gleichung wiedergeben, wobei n vorzugsweise zwischen 2,5 und 3,5 liegt und ist". So wird z. B. für n = 3, x- = 20; entsprechend 20 NaOH + 3 H2S'F6 ----* 1.8 NaF + Na20.3 Si02 Das Natriumfluorid kristallisiert aufgrund seiner relativ geringen Löslichkeit größtenteils aus. Dieser Teil wird abgetrennt, wobei es zweckmäßig ist., durch Vakuumkristallisation und entsprechende Abkühlung den Anteil an Kristallisat möglichst konzentriert zu halten. Das ausgeschiedene Natriumfluorid, Wird; in bekannter Weise abfiltriert oder abzentrif-vgiert. Das Filtrat geht in die Weiterverarbeitung der Stufe 2, während das Waschfiltrat, das NaF, Silicat und zweckmäßig eoviel Wasser enthält, wie bei der Reaktion verdampft, in den Kreislauf zurückkehrt und vorzugsweise zur Natronlauge gegeben wird. Anstelle von Wasser wird zum Waschen des Natriumfluorids vor- .. teilhafterweise das NaF-haltige Filtrat der Stufe 2 verwendet; falls die Fällung des Kieselsäurefüllstoffs mit Hilfe von H2SiF6 erfolgt. . Natriumsilicatlösungen sind umso weniger'stabil, je höher ihr Si02/Na0-Verhältnis liegt. So ist handelsübliches Wasserglas mit der Zusammensetzung Na20 . 3,3 SiO2 in Gegenwart höherer. Salzzusätze instabil und scheidet z.B. bei NaCI-Zusätzen je nach Konzentrationsverhältnissen einen mehr oder weniger großen Anteil des Na-Silicats aus. Es ist daher überraschend, daß in Gegenwart einer gesättigten NaF-Lösung die gesamte Kieselsäure als Si02-reiches Silicat-in Lösung bleibt und das kristalline NaF sich durch Auswaschen von Resten Natriumsilicat befreien läßt. Bei einem Verhältnis von Na20 . 4 Si02 bleiben allerdings je nach der Art des Auswaschens bereits einige Prozente des Si02 im NaF-Kristallbrei. Ein Na20/Si02-Verhältnis von 1/2,5 - 1/3,5 erweist sich als besonders günstig. Das Auswaschen des am NaF verbleibenden Si02-Anteils läßt sich etwas weiter treiben, wenn man mit Natronlauge nachwäscht. Das erhaltene Waschfiltrat wird in der ersten Verfahrensstufe zur Natronlauge gegeben.It is essential to maintain the correct ratio and thus an exact dosage of the reactants. The implementation can be z. B. for using H2SiF6 by the general equation reproduce, where n is preferably between 2.5 and 3.5 and is ". For example, for n = 3, x- = 20; corresponding to 20 NaOH + 3 H2S'F6 ---- * 1.8 NaF + Na20.3 Si02 Sodium fluoride largely crystallizes out due to its relatively low solubility. This part is separated off, whereby it is advisable to keep the proportion of crystals as concentrated as possible by vacuum crystallization and appropriate cooling. The precipitated sodium fluoride is filtered off or centrifuged off in a known manner. The filtrate is further processed in stage 2, while the wash filtrate, which contains NaF, silicate and, advantageously, as much water as evaporated during the reaction, returns to the circuit and is preferably added to the sodium hydroxide solution Stage 2 is used; if the silica filler is precipitated with the aid of H2SiF6. Sodium silicate solutions are less stable, the higher their SiO2 / NaO ratio . This is standard water glass with the composition Na20. 3.3 SiO2 in the presence of higher. Salt additions are unstable and, for example, with NaCl additions, depending on the concentration ratios, a greater or lesser proportion of the Na silicate is eliminated. It is therefore surprising that in the presence of a saturated NaF solution all of the silica remains in solution as SiO2-rich silicate and the crystalline NaF can be freed from residues of sodium silicate by washing out. With a ratio of Na20. 4 Si02, however, depending on the type of leaching, already some percent of the Si02 remains in the NaF crystal pulp. A Na 2 O / SiO 2 ratio of 1 / 2.5-1 / 3.5 has proven to be particularly favorable. The washing out of the SiO2 content remaining on the NaF can be carried out a little further if one rewashes with sodium hydroxide solution. The wash filtrate obtained is added to the sodium hydroxide solution in the first process stage.
Die Fällung von Kieselsäurefüllstoffen durch Umsetzung von Silicatlösung mit@Säure ist besonders eingehend in der US Patentschrift 2 805 955 beschrieben. Es ist bekannt, daß steigende Temperatur und Pälldauer sowie steigende Silicat- und Neutralsalzkonzentration zu Kieselsäurefüllstoffsn mit gröberen Teilchen, also kleinerer spezifischer Oberfläche, führen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann di'e Umsetzung der mit NaF gesättigten Natriumsilicatlösung zwecks Fällung von Kieselsäurefüllstoffen mit irgendeiner , der technischen, anorganischen Säuren erfolgen.@In einer bevorzugten Ausführungsform werden Silicofluoride, vorzugs-, weise H2SiF6, z.B. als 30%ige Säure, zur Fällung verwendet. . 3 (Na 20 . n si02) + H2SiF6@ 6 NaF +.(3n+1) Si02 Filtrat und Wdschwässer von der Kieselsäurefällung können dabei zur Verwertung des NaF-Gehaltes - zumindest teilweise -in den Kreislauf zurückgegeben werden. Zweckmäßig ist ihr .. Einsatz zum Waschen des NaF-Kristallbreis der ersten Verfahrensstufe.The precipitation of silica fillers by converting silicate solution mit @ acid is described in particular in US Pat. No. 2,805,955. It is known that increasing temperature and peeling time as well as increasing silicate and neutral salt concentration to silica fillers with coarser particles, i.e. smaller specific surface. In the method according to the invention can the conversion of the sodium silicate solution saturated with NaF for the purpose of Precipitation of silica fillers with any of the technical, inorganic ones Acids take place. @ In a preferred embodiment, silicofluorides, preferably, wisely H2SiF6, e.g. as a 30% acid, used for precipitation. . 3 (Na 20.n si02) + H2SiF6 @ 6 NaF +. (3n + 1) Si02 filtrate and water from the silica precipitation can use the NaF content - at least partially - in the cycle be returned. Its use is useful for washing the NaF crystal pulp the first stage of the procedure.
Anstelle von H2SiF6 kann.zur Füllstoffällung auch jede andere_ Säure, z. B. H2S04, HCl_ etc. verwendet werden. Eine Rückführung des Filtrats ist wegen der Anreicherung des betreffenden Salzes dann allerdings nicht möglich. Bei Verwendung.Instead of H2SiF6, any other acid, z. B. H2S04, HCl_ etc. can be used. A return of the filtrate is due the enrichment of the salt in question is then not possible. Using.
Co 2-haltiger Gase zur Kieselsäurefällung kann dagegen das Filtrat in-jeder Phase des Prozesses wie bei Verwendung von e H2SiF6 eingesetzt werden. . Co 2 -containing gases for silica precipitation, on the other hand, can be used in the filtrate in every phase of the process as when using e H2SiF6. .
Im einzelnen wird bei der.Füllstoffällung so verfahren, daß z.B._die NaF-haltige Silicatlösung, wenn nötig durch Verdünnen mit Wasser, auf eine Konzentration von 0,1 - 0,61 vorzugs- . weise 0,2 - 0,5 Mol titrierbares Na20/1 und auf eine Temperatur von 50 - 90oOteingestellt wird. Es ist darauf zu achten, daß die Silicatlösung nicht an NaF übersättigt ist, da die anschließende Fällung sonst zu grobteilig wird. Zur Herstellung feindisperser Verstärkerfüllstoffe empfiehlt es sich, die Silicatlösung eher auf das Doppelte zu verdünnen,, um den Gehalt an NaF auf ca. 20g/1 zu senken. Zur Fällung der Kieselsäure wird unter intensivem Rühren die Säure in gleichmäßigem Strom im laufe von maximal 1 Std. zugegebenlbis 80 - 90 ö des Na20 neutralisiert sind. Die Kieselsäure ist damit-bereits , praktisch vollständig gefällt-. Anschließend wird zweckmäßiger-.weise ca. 1 Std. lang zum Sieden erhitzt, um die.Oberfläche der Kieselsäure zu stabilisieren, d. h. Oberflächenrauhigkeiten@auszuheilen, woraufhin dann durch Zusatz weiterer Säure neutral oder-schwaeh.sauer eingestellt wird. Falls H2SiF6 verwendet wurde, empfiehlt es sich, nach 80 - 90%iger Neutralisation die Kieselsäure durch Filtration oder Zentrifugieren abzutrennen, um zunächst das Filtrat zu.isolieren, und das Neutral--oder Sauerstellen, das vorzugsweise mit einer anderen Säure geschieht, nach Wiederanschlämmung des Füllstoffes vorzunehmen. Ähnlich muß auch bei Verwendung , von C02 als Säure verfahren werden, nur.daß hier .die_Neutralisation bis zur teilweisen Bicarbonatbildung -zu führen ist. Durch die Wahl geeigneter Bedingungen: Na20-Konzentration, Fälltemperatur, Neutralisationsdauer - innerhalb der angegebenen Grenzen lassen sich Kieselsäurefüllstoffe mit spezifischen Oberflächen nach BET zwischen 20 und 200 m2 /g, .vorzugsweise von 50 - 150 m2 /g herstellen. Während die gröbe-. -ren Füllstoffe als Pigmente z. B. für Papier und als Dispersionsfarben brauchbar sind, eignen sich die feineren, besonders mit BET-Werten zwischen 50 und 150 m 2/g, als Kautschukverstärkerfüllstoffe sowie als Adsorbentien, als Hahlhilfe und als Rieselm@ttel.In detail, is moved at der.Füllstoffällung so that when zB_die NaF-containing silicate necessary by dilution with water to a concentration of 0.1 - 0.61 preference. 0.2-0.5 mol of titratable Na20 / 1 and is set to a temperature of 50-90oOt. It is important to ensure that the silicate solution is not oversaturated with NaF, otherwise the subsequent precipitation will be too coarse. For the production of finely dispersed reinforcing fillers, it is advisable to dilute the silicate solution twice, in order to reduce the NaF content to approx. 20g / l. To precipitate the silica, the acid is added in a steady stream over the course of a maximum of 1 hour while stirring vigorously until 80-90% of the Na 2 O is neutralized. The silica is thus-already, practically completely precipitated. It is then expediently heated to the boil for about 1 hour in order to stabilize the surface of the silica, ie to heal surface roughness, whereupon it is adjusted to be neutral or slightly acidic by adding further acid. If H2SiF6 was used, it is advisable to separate the silica by filtration or centrifugation after 80 - 90% neutralization in order to isolate the filtrate first, and neutralize or acidify, which is preferably done with another acid, after resuspension of the filler. A similar procedure must be followed when using C02 as an acid, only that here .the_neutralization up to the partial formation of bicarbonate is to be carried out. By choosing suitable conditions: Na 2 O concentration, precipitation temperature, duration of neutralization - within the specified limits, silica fillers with BET specific surfaces between 20 and 200 m2 / g, preferably 50 - 150 m2 / g, can be produced. While the coarse. -ren fillers as pigments z. B. are useful for paper and as emulsion paints, the finer ones, especially with BET values between 50 and 150 m 2 / g, are suitable as rubber reinforcing fillers and as adsorbents, as cleaning aids and as trickling agents.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren: Beispiel 1: 5 1 einer 18,8 molaren Natronlauge wurden unter intensivem Rühren bei 800C Anfangstemperatur mit 4,84 1 einer 2,9 molaren H2SiF6-Zösung innerhalb von 15 Minuten versetzt, wobei die Reaktionsmischung zum Sieden kam. Danach wurde langsam unter Rühren abgekühlt, das ausgeschiedene Natriumfluorid abfil- d. triert und das Filtrat nochmals über den NaF-Filterkuchen gegeben. Das Filtrat enthielt 111 g Si02/1 und 35 g Na20/1, das entspricht 0,57 Mol (Na 20 . 3,25 Si02) und 42 g NaF pro Liter. - . Der NaF-Filterkuchen wurde 3-mal mit je 3 1 Wasser gewaschen.' . Er enthielt danach 0,9 Si02.The following examples illustrate the process according to the invention: Example 1: 5 liters of an 18.8 molar sodium hydroxide solution were mixed with 4.84 liters of a 2.9 molar H2SiF6 solution within 15 minutes while stirring vigorously at 80 ° C., the reaction mixture boiling came. The mixture was then slowly cooled with stirring, and the precipitated sodium fluoride was filtered off. trated and the filtrate poured again over the NaF filter cake. The filtrate contained 111 g SiO 2/1 and 35 g Na 2 O/1, which corresponds to 0.57 mol (Na 20. 3.25 SiO 2) and 42 g NaF per liter. -. The NaF filter cake was washed 3 times with 3 liters of water each time. . It then contained 0.9 SiO2.
Das Filtrat wurde mit Wasser auf einen Gehalt von.0,25 Hol Na20 3,25 Si02/l.und 19 g NaF/1 verdünnt und bei 6000 innerhalb von 15 Minuten unter intensivem Rühren mit einer in gleichmäßigem Strom zulaufenden 30;öigen H2SiF6-Lösung bis zu einem pH-Wert von 9 versetzt.-Die erhaltene Kieselsäuresuspension wurde 60 Minuten lang auf 9500 erhitzt und die Kieselsäure abfiltriert.-Das Filtrat enthielt 40 g NäP pro Liter und diente zum Waschen des NaF-Filterkuchens des nächsten Ansatzes. Der Kieselsäurefilterkuchen wurde mit wenig Wässer gewaschen, mit Wasser wieder aufgeschlämmt und, die Suspension mit Schwefelsäure auf den pH-Wert 5,5 eingestellt. Dann wurde die Kieselsäure erneut abfiltriert, nochmals gewaschen und schließlich getrocknet und gemahlen. Es wurde ein feinteiliger Kieselsäurefüllstoff mit-einer spez. Oberfläche von 163 m2/9 nach BE'k erhalten, der u.a. zur Verstärkung von Kautschuk hervorragend geeignet ist.The filtrate was diluted with water to a content of 0.25 Hol Na20 3.25 Si02 / l. And 19 g NaF / l and at 6000 within 15 minutes with vigorous stirring with a 30; Oen H2SiF6- Solution up to a pH value of 9 was added. The silica suspension obtained was heated to 9500 for 60 minutes and the silica was filtered off. The filtrate contained 40 g NaP per liter and was used to wash the NaF filter cake of the next batch. The silica filter cake was washed with a little water, reslurried with water and the suspension was adjusted to pH 5.5 with sulfuric acid. The silica was then filtered off again, washed again and finally dried and ground. A finely divided silica filler with a spec. Surface of 163 m2 / 9 obtained according to BE'k, which is excellent for reinforcing rubber, among other things.
Bei einem unter sonst gleichen Bedingungen durchgeführten Versuch, bei dem jedoch der Ansatz rasch abgekühlt und nu r einmal vom NaP filtriert wurde, enthielt das Filtrat neben ' der Silioatlösung 63 9 NaF/l. Nach Verdünnen auf das Doppelte wurde bei der beschriebenen Fällung mit Kieselfluorwasseretoffsäure ein relativ grobkörniger Kieselsäureniederschlag erhalten, der sich nach Aufarbeitung für die Verwendung als QerstärkerfüllstoXf als nicht geeignet erwies.In the case of an experiment carried out under otherwise identical conditions, in which, however, the batch was cooled down quickly and the NaP was filtered only once, the filtrate contained 63 9 NaF / l in addition to the silioate solution. After diluting on the It was doubled in the case of the precipitation described with hydrofluoric acid relatively coarse-grained silica precipitate obtained after work-up proved to be unsuitable for use as a strengthening filler.
Beispiel -2: 5 1 einer 18,8 molaren Natronlauge wurden mit 23 Liter des an NaP gesättigten.Filtrats der Kieselsäurefällung eines vorhergegangenen Versuchs, das zudem zum Auswaschen des NaF-Filterkuchens gedient hatte, verdünnt. Diese Lösung wurde auf 100°C erhitzt und unter intensivem . Rühren im Laufe von 30 Minuten mit 3,79 kg = 20 Mol Na2SiF6 versetzt. Eine kleine Probe der erhaltenen Suspension wurde filtriert. Das Filtrat enthielt 0,25 Ilol *Na20 . 3.- Si02 pro Liter. Example -2: 5 l of an 18.8 molar sodium hydroxide solution were diluted with 23 liters of the NaP-saturated filtrate from the silica precipitation of a previous experiment, which had also been used to wash out the NaF filter cake. This solution was heated to 100 ° C and under intense. Stirring in the course of 30 minutes with 3.79 kg = 20 mol Na2SiF6 added. A small sample of the resulting suspension was filtered. The filtrate contained 0.25 Ilol * Na 2 O. 3.- Si02 per liter.
Die Hauptmenge der Suspension wurde so lange eingedampft, ' bis nach Filtration vom ausgeschiedenen NaF 13,5 Liter einer Lösung erhalten wurden, die 0,5 Mol Na20 . 3 Si02 und 41 g NaF pro Liter enthielten.Most of the suspension was evaporated until after Filtration of the precipitated NaF 13.5 liters of a solution were obtained 0.5 moles of Na 2 O. 3 Si02 and 41 g NaF contained per liter.
Zur Ausfällung des Kieselsäurefüllstoffs wurde die Lösung mit 13,5 Liter Wasser verdünnt und bei 70°C in 15 Minuten . unter intensivem Rühren mit 33iaiger H2SiF6 bis zu einem pH-Wert von 9 versetzt. Die Kieselsäure wurde abfiltriert und wie unter Beispiel 1 weiterverarbeitet. Der fertige Füllstoff hatte eine spez. Oberfläche von 86 m2/g.nach BET. Er eignet sich als mittelaktiver Verstärkerfi;llstoff.To precipitate the silica filler, the solution was 13.5 Liters of water and diluted at 70 ° C in 15 minutes. while stirring vigorously with 33iaiger H2SiF6 added up to a pH value of 9. The silica was filtered off and processed as in example 1. The finished filler had a spec. surface of 86 m2 / g. according to BET. It is suitable as a moderately active reinforcing filler.
Als Filtrat wurden 22,5 Liter etwa gesättigte NaF-Lösung erhalten; .in dieser Lösung wurde das bei der ersten Reaktionsstufe erhaltene feste NaF aufgeschlämmt und wieder filtriert. Das NaF enthielt nach diesem Waschvorgang weniger als 1 % Si02. Das Filtrat diente zur Verdünnung der Natronlauge des nächsten Ansatzes.The filtrate obtained was 22.5 liters of approximately saturated NaF solution; The solid NaF obtained in the first reaction stage was suspended in this solution and filtered again. After this washing process, the NaF contained less than 1% Si02. The filtrate was used to dilute the sodium hydroxide solution for the next batch.
_Rr Beispiel 3: Eine nach Beispiel 1 erhaltene,0,25 molare Natriumtrisilicatlösung, die 20 g NaP enthielt, wurde geteilt. In der einen Hälfte wurde die Kieselsäurefällung wie in Beispiel 1 beschrieben, allerdings bei 700C, mit 112SiF6, in der anderen Hälfte mit Schwefelsäure durchgeführt. Die mit H2SiF6 hergestellte Kieselsäure wies eine spezifische Oberfläche von 84 m2 /g auf, während die mit Schwefelsäure erhaltene eine .spezifische-Oberfläche von 100 m2 /g zeigte. Eine unter, sonst gleichen 'Bedingungen mit Schwefelsäure aus NaF-frier Natriumtrisilicatlösung gefällte Kieselsäure hatte eine spezifische Oberfläche von 220 m2 /g. _Rr Example 3: A 0.25 molar sodium trisilicate solution obtained according to Example 1 and containing 20 g of NaP was divided. In one half, the silica precipitation was carried out as described in Example 1, but at 70 ° C. with 112SiF6, and in the other half with sulfuric acid. The silica produced with H2SiF6 had a specific surface area of 84 m2 / g, while that obtained with sulfuric acid had a specific surface area of 100 m2 / g. A silica precipitated from NaF-free sodium trisilicate solution with sulfuric acid under 'otherwise identical' conditions had a specific surface area of 220 m2 / g.
Claims (6)
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