RU2407703C1 - Способ получения двуокиси кремния - Google Patents
Способ получения двуокиси кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2407703C1 RU2407703C1 RU2009123259/05A RU2009123259A RU2407703C1 RU 2407703 C1 RU2407703 C1 RU 2407703C1 RU 2009123259/05 A RU2009123259/05 A RU 2009123259/05A RU 2009123259 A RU2009123259 A RU 2009123259A RU 2407703 C1 RU2407703 C1 RU 2407703C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- aqueous solution
- battery electrolyte
- silicon
- density
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 6
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 12
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000002535 acidifier Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
- C01B33/187—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates
- C01B33/193—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для получения высокочистого кремнезема. Раствор кремнийсодержащего сырья получают путем добавления в профильтрованную воду силиката натрия с силикатным модулем 2,8-3,7 при тщательном перемешивании, подогреве от 30 до 40°С и поддержании плотности раствора не менее 1,09 г/см3. Водный раствор аккумуляторного электролита получают путем добавления в профильтрованную воду аккумуляторного электролита с плотностью 1,835 г/см3 при тщательном перемешивании и поддержании плотности раствора не менее 1,02 г/см3. При взаимодействии водного раствора кремнийсодержащего сырья с водным раствором аккумуляторного электролита доводят рН образованного геля до значения 3,0-4,0 с последующим его созреванием в течение 0,5-1,5 часов. Полученный диоксид кремния высушивают и измельчают. Изобретение позволяет сократить количество технологических операций при получении высокочистого кремнезема.
Description
Изобретение относится к области технологических процессов в области химической промышленности и может быть использовано для получения высокочистого кремнезема.
Предложенный способ получения двуокиси кремния включает в себя реакцию гидролиза силиката натрия в присутствии сильной минеральной кислоты (соляной, серной) или солей аммония с сильными минеральными кислотами для смещения равновесия процесса.
Известен способ получения двуокиси кремния, в котором микродисперсную двуокись кремния выделяют из выходящих из плавильной печи газов, в качестве которой используют плавильную печь для производства ферросилиция или кремния с использованием шихты, содержащей источник SiО2 и твердый углеродсодержащий восстановитель, причем загружаемый в печь твердый углеродсодержащий восстановитель содержит летучие вещества в количестве менее 1,25 кг на 1 кг получаемой микродисперсной двуокиси кремния, а температуру в газовой атмосфере печи над шихтой поддерживают выше 500°C [RU 2097323, C1, С01В 33/18, С09В 33/025, С08С 33/04, 27.11.1997].
Недостатком способа является его сложность, обусловленная необходимостью использования плавильных печей для производства ферросилиция или кремния с использованием шихты.
Наиболее близким по своей сущности к предложенному является способ, включающий взаимодействие силиката с подкисляющим агентом для получения суспензии осажденной двуокиси кремния и последующее выделение и высушивание полученной суспензии, при этом взаимодействие силиката с подкисляющим агентом осуществляют путем подготовки раствора, включающего силикат и электролит (аккумуляторную кислоту), причем концентрация силиката в расчете на SiО2 в растворе ниже 100 г/л, а концентрация электролита ниже 17 г/л, далее в вышеуказанный раствор вводят подкисляющий агент до достижения значения рН реакционной среды по меньшей мере около 7, затем к реакционной среде добавляют одновременно подкисляющий агент и силикат, высушивают суспензию с содержанием сухого вещества не более 24 мас.%, причем после добавления к реакционной среде одновременно подкисляющего агента и силиката дополнительно осуществляют одну из следующих стадий (а) или (б): (а) в реакционную среду вводят по меньшей мере одно соединение цинка, затем агент основного характера и, когда вышеуказанное разделение осуществляют путем операций, включающих фильтрацию и расслаивание осадка, полученного после фильтрации, вышеуказанное расслаивание предпочтительно осуществляют в присутствии, по меньшей мере, одного соединения алюминия; (б) в реакционную среду одновременно вводят силикат и по меньшей мере одно соединение цинка и, когда вышеуказанное разделение осуществляют путем операций, включающих фильтрацию и расслаивание осадка, полученного после фильтрации, расслаивание предпочтительно осуществляют в присутствии по меньшей мере одного соединения алюминия [RU 2130425, C1, С01В 33/193, С09С 1/30, С08К 3/36, 20.05.1999].
Недостатком этого технического решения также является относительно высокая сложность, обусловленная необходимостью осуществления, по крайней мере, одной из следующих стадий (а) или (б): (а) в реакционную среду вводят по меньшей мере одно соединение цинка, затем агент основного характера и, когда вышеуказанное разделение осуществляют путем операций, включающих фильтрацию и расслаивание осадка, полученного после фильтрации, вышеуказанное расслаивание предпочтительно осуществляют в присутствии по меньшей мере одного соединения алюминия; (б) в реакционную среду одновременно вводят силикат и по меньшей мере одно соединение цинка и, когда вышеуказанное разделение осуществляют путем операций, включающих фильтрацию и расслаивание осадка, полученного после фильтрации, расслаивание предпочтительно осуществляют в присутствии по меньшей мере одного соединения алюминия.
Требуемый технический результат заключается в упрощении способа.
Требуемый технический результат достигается тем, что по способу, включающему взаимодействие водного раствора кремнийсодержащего сырья с водным раствором аккумуляторного электролита и последующее выделение и высушивание готового продукта, раствор кремнийсодержащего сырья получают путем добавления в профильтрованную воду силиката натрия с силикатным модулем 2,8-3,7 при тщательном перемешивании, подогревом до 30 до 40°C и поддержании плотности раствора не менее 1,09 г/см.куб, водный раствор аккумуляторного электролита получают путем добавления в профильтрованную воду аккумуляторного электролита с плотностью 1,835 г/см.куб при тщательном перемешивании и поддержании плотности раствора не менее 1,02 г/ см.куб, а при взаимодействии водного раствора кремнийсодержащего сырья с водным раствором аккумуляторного электролита доводят рН образованного геля до значения 3,0-4,0 с последующим его созреванием в течение 0,5-1,5 часов.
Приведем пример реализации предложенного способа получения двуокиси кремния.
1. Приготовляют водный раствор кремнийсодержащего сырья путем добавления в профильтрованную воду, например в количестве 400 литров, 100 литров силиката натрия с селикатным модулем 2,8-3,7 при тщательном перемешивании и подогревом до 30 до 40°C, поддерживая плотность раствора не менее 1,09 г/ см.куб.
2. Приготовляют водный раствор аккумуляторного электролита путем добавления в профильтрованную воду, например в количестве 86 литров, 14 литров аккумуляторного электролита стандартной плотности 1,835 г/см.куб при тщательном перемешивании, поддерживая плотность раствора не менее 1,02 г/ см.куб.
3. В реактор пускают 50 л раствора приготовленного кремнийсодержащего сырья (силиката натрия) со скоростью не менее 20 л/мин и затем осуществляют подачу приготовленного раствора аккумуляторного электролита со скоростью не менее 8 л/мин. После полного вытекания этого раствора доводят рН образованного геля до значения 3,0-4,0 и дают время на созревание от 0,5 до 1,5 часов.
4. Затем готовый продукт отправляют на фильтр-пресс, сушку и измельчение.
Таким образом, благодаря предложенной совокупности операций способа и режимов их выполнения достигается требуемый технический результат упрощения способа, поскольку отпадает необходимость осуществления, по крайней мере, одной из следующих стадий (а) или (б): (а) в реакционную среду вводят по меньшей мере одно соединение цинка, затем агент основного характера и, когда вышеуказанное разделение осуществляют путем операций, включающих фильтрацию и расслаивание осадка, полученного после фильтрации, вышеуказанное расслаивание предпочтительно осуществляют в присутствии по меньшей мере одного соединения алюминия; (б) в реакционную среду одновременно вводят силикат и по меньшей мере одно соединение цинка и, когда вышеуказанное разделение осуществляют путем операций, включающих фильтрацию и расслаивание осадка, полученного после фильтрации, расслаивание предпочтительно осуществляют в присутствии по меньшей мере одного соединения алюминия.
Claims (1)
- Способ получения двуокиси кремния, включающий взаимодействие водного раствора кремнийсодержащего сырья с водным раствором аккумуляторного электролита и последующее выделение и высушивание готового продукта, отличающийся тем, что раствор кремнийсодержащего сырья получают путем добавления в профильтрованную воду силиката натрия с силикатным модулем 2,8-3,7 при тщательном перемешивании, подогреве от 30 до 40°С и поддержании плотности раствора не менее 1,09 г/см3, водный раствор аккумуляторного электролита получают путем добавления в профильтрованную воду аккумуляторного электролита с плотностью 1,835 г/см3 при тщательном перемешивании и поддержании плотности раствора не менее 1,02 г/см3, а при взаимодействии водного раствора кремнийсодержащего сырья с водным раствором аккумуляторного электролита доводят рН образованного геля до значения 3,0-4,0 с последующим его созреванием в течение 0,5-1,5 ч.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009123259/05A RU2407703C1 (ru) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | Способ получения двуокиси кремния |
| PCT/RU2010/000156 WO2010147500A1 (ru) | 2009-06-19 | 2010-04-05 | Способ получения двуокиси кремния |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009123259/05A RU2407703C1 (ru) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | Способ получения двуокиси кремния |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2407703C1 true RU2407703C1 (ru) | 2010-12-27 |
Family
ID=43356593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009123259/05A RU2407703C1 (ru) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | Способ получения двуокиси кремния |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2407703C1 (ru) |
| WO (1) | WO2010147500A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2985993B1 (fr) * | 2012-01-25 | 2014-11-28 | Rhodia Operations | Nouveau procede de preparation de silices precipitees |
| CN105540926B (zh) * | 2016-01-07 | 2018-02-16 | 江苏盛吉化工有限公司 | 一种利用酸性废水联产白炭黑和无机盐的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4973462A (en) * | 1987-05-25 | 1990-11-27 | Kawatetsu Mining Company, Ltd. | Process for producing high purity silica |
| RU2130425C1 (ru) * | 1995-03-29 | 1999-05-20 | Рон-Пуленк Шими | Способ получения осажденной двуокиси кремния и осажденная двуокись кремния, полученная этим способом |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2902781B1 (fr) * | 2006-06-27 | 2008-09-05 | Rhodia Recherches Et Technologies Sas | Silice precipitee pour application papier |
| IN2007DE00954A (ru) * | 2007-05-03 | 2016-05-06 |
-
2009
- 2009-06-19 RU RU2009123259/05A patent/RU2407703C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-04-05 WO PCT/RU2010/000156 patent/WO2010147500A1/ru not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4973462A (en) * | 1987-05-25 | 1990-11-27 | Kawatetsu Mining Company, Ltd. | Process for producing high purity silica |
| RU2130425C1 (ru) * | 1995-03-29 | 1999-05-20 | Рон-Пуленк Шими | Способ получения осажденной двуокиси кремния и осажденная двуокись кремния, полученная этим способом |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010147500A1 (ru) | 2010-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104450806B (zh) | 一种酶法制备葡萄糖酸钠的方法 | |
| CN101734871A (zh) | 利用脱硫石膏制备α半水石膏 | |
| CN105060307A (zh) | 一种高比表面积白炭黑及其生产方法 | |
| RU2012103381A (ru) | Гидрофильный диоксид в качестве наполнителя для композиций силиконового каучука | |
| CN103288091B (zh) | 一种低模数水玻璃碳化沉淀法制备白炭黑的方法 | |
| EP3105181A1 (fr) | Nouveau procede de preparation de silices precipitees, nouvelles silices precipitees et leurs utilisations, notamment pour le renforcement de polymeres | |
| WO2011127737A1 (zh) | 一种对废水中氨氮具有高选择性的改性分子筛及其制备方法 | |
| WO2020107521A1 (zh) | 一种硫化砷渣转型及微胶囊固化稳定化方法 | |
| RU2407703C1 (ru) | Способ получения двуокиси кремния | |
| CN101607952A (zh) | 一种D-葡萄糖酸-δ-内酯的制备方法 | |
| JPS61158810A (ja) | 高純度シリカゾルの製造法 | |
| CN1843938A (zh) | 一种五氧化二钒的生产方法 | |
| CN109179429B (zh) | 一种氯硅烷残液制备介孔纳米二氧化硅的方法 | |
| RU2420454C1 (ru) | Способ получения нанодисперсного кремнезема | |
| CN105566098A (zh) | 一种高纯度结晶乙酸钙和无水乙酸钙的联产方法 | |
| CN1456507A (zh) | 一种生产冰晶石的方法 | |
| JPS62108727A (ja) | 疎水性微粒シリカの製造方法 | |
| CN117023596B (zh) | 一种高分散性白炭黑的制备方法 | |
| CN114684827A (zh) | 一种高品质改性白炭黑及其制备方法 | |
| RU2414425C1 (ru) | Способ получения карбоната кальция высокой чистоты | |
| RU2808415C1 (ru) | Способ получения натриево-кальциевого силиката | |
| CN118637829B (zh) | 一种净水含铈改性稀土保水釉料及其制备方法 | |
| CN104229807A (zh) | 一种高纯二氧化硅的制备方法 | |
| CN117303375B (zh) | 一种白炭黑的制备方法 | |
| CN112441608A (zh) | 一种纳米氢氧化钙晶须的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110620 |