химический каталог




Грунтосиликаты

Автор В.Д. Глуховский

использован для производства азотной кислоты.

Сравнительно невысокая температура, а также большая скорость процесса образования щелочных силикатов является основным преимуществом этого способа.

Бисульфатный способ получения растворимого стекла основан на взаимодействии при высоких температурах (1300°) бисульфата и хлористого натрия с образованием сульфата натрия, вступающего затем в реакцию с углеродом и кремнеземом.

Происходящий в этом случае процесс может быть выражен уравнением

nSi02+NaHS04+NaCl+C=Na20 • /zSi02+HCl+S02+CO.

Сульфидный способ основан на предварительном получении сульфида натрия (Na2S) из сульфата натрия (Na2S04) с последующим сплавлением его с кремнеземом.

Процесс получения щелочного силиката протекает по уравнениям:

Na2S04+4C=Na2S+4CO, Na2S+3Na2S04+4Si02=4Na20 • Si02+4S02.

Щелочной способ основан на сплавлении едкой щелочи NaOH или КОН с кремнеземом по уравнению

2NaOH4-nSi02=Na20-nSi02+H20.

Процесс взаимодействия едкой щелочи с кремнеземом протекает при невысоких температурах с большой быстротой.

Кроме описанных способов получения силикат-глыбы, значительный интерес представляет получение ее по способу возгонки, предусматривающему получение щелочных силикатов из кварцевого песка и хлоридов натрия или калия при высокой температуре в присутствии водяных паров.

Реакция протекает по уравнению

2NaCl+Si024-H20=2HCl+Na20 • nSi02.

Первые попытки организовать промышленное производство щелочных силикатов по этому способу производились в 40—50-х годах прошлого столетия.

Для получения растворимого стекла хлористый натрий возгонялся горячим газом, полученным в полугенераторной топке. Смесь горячих газов, паров NaCl и водяного пара с помощью вентиляторов протягивалась через шахтную печь, заполненную кусками кварца.

22

Образовавшийся в расплавленном состоянии силикат натрия стекал вниз на металлическую плиту и быстро охлаждался. Газообразный НС1 улавливался в конденсационных сосудах, в которые он отводился с отходящими газами.

Щелочной силикат получается также путем обработки водяным паром нагретой до температуры выше 1000° шихты, состоящей из смеси поваренной соли и кварцевого песка. Шихта (две части кварцевого песка и одна часть поваренной соли) распределялась по тонкому слою песка, уложенному по кварцевому поду печи. Пар вводился через стальные трубки с мелкими отверстиями,, расположенными под кварцевым подом.

В результате реакции, длившейся в течение часа, получалась рыхлая белая масса с большим количеством пор, образованных в результате выделения газообразного НС1.

Полученный продукт, кроме силиката натрия, содержал некоторое количество непрореагировавшего кремнезема и поваренной соли.

Вследствие недостаточной изученности условий, при которых можно получить удовлетворительный выход щелочного силиката, способ возгонки не получил распространения. Однако результаты дальнейшего изучения этого способа зарубежными и советскими учеными дают основания полагать, что получение растворимого стекла из дешевых и повсеместно распространенных материалов (хлориды натрия и кварцевый песок) способом возгонки является практически возможным.

Печи для варки силикат-глыбы

В промышленности растворимое стекло производится карбонатным, сульфатным и карбонатно-сульфатным способами.

Примерная схема производства растворимого стекла по сухому способу предусматривает складирование сырьевых материалов, составление шихты, варку жидкого стекла, выпуск расплавленной силикат-глыбы, ее охлаждение, измельчение и растворение в воде, или же гидратацию. В случае гидратации растворение стекла производится на месте потребления растворимого стекла.

Растворимое стекло можно варить в тех же печах, что и обычное. Чаще всего для этой цели используют регенеративные газовые печи непрерывного действия. Печи нагреваются генераторным газом, жидким топливом, нефтью, мазутом, керосином или электричеством. Сырьевая смесь в печь загружается периодически, также периодически выпускается расплав силикат-глыбы. Варка стекла в печах ведется непрерывно.

Для устройства стекловаренных печей применяются достаточно огнеупорные материалы. Бассейны ванн стекловаренных печей, наиболее разрушаемые от действия щелочных карбонатов и сульфатов, чаще всего устраиваются из шамотного огнеупора. Своды и горелки печей выкладываются из динасового кирпича, изготовля-

23

емого из тонкоизмельченного кварцита с небольшой добавкой извести или глины.

В ванных стекловаренных печах шихта начинает плавиться с поверхности. Образующийся жидкий расплав стекает вниз, увлекая и растворяя зерна кремнезема, перемешиваясь с выделяющимся из карбонатов кальция и натрия углекислым газом. Остающаяся на поверхности сырьевая смесь, подвергаясь действию высоких температур, плавится и в свою очередь стекает вниз и т. д. В течение нескольких часов достигается полная проварка шихты. Вновь загружаемые порции шихты, располагаясь на поверхности расплава, постепенно переходят в расплав. Расплав периодически выпускается, образуя при охлаждении силикат-глыбу.

При варке растворимого стекла в печах периодического действия после получения однородной расплавленной массы она выпускается через отверстие в дне ванны. Продолжительность одной варки в таких печах 8—10 часов. Ванны печей опорожняются не полностью. Оставляемые 2—3 мг расплавленной массы позволяют держать вновь загруженную сырьевую смесь на уровне горящих газов, выходящих из горелок.

Более производительными являются печи непрерывного действия, так как в них исключаются остановки печей для выпуска расплава и загрузки шихты.

Выпущенный из печей расплавленный силикат сливается по наклонному желобу на охлаждаемый водой металлический противень из чугунных плит или в вагонетки.

При остывании силикат растрескивается, что облегчает его выгрузку из вагонеток или съем с противней. Крупные куски силиката дробят до размеров 5—10 см и отправляют на склад, а затем растворяют в автоклавах. При растворении щелочного силиката в мешалках при атмосферном давлении он предварительно измельчается в порошок.

М. А. Матвеевым и А. М. Кузнецовым предложен способ непрерывного производства гранулированного растворимого стекла с одновременным получением жидкого стекла.

По этому способу непрерывно выпускаемый из печи в грануля-тор расплав щелочного силиката подвергается грануляции в проточной холодной воде.

Гранулятор представляет собой наклонно установленный металлический желоб, в который из насадки водяного стояка параллельными струями, ударяющими в конец струи расплава, выбрасывается вода.

В результате резкого охлаждения расплав быстро застывает в виде твердых гранул с большим количеством мелких трещин. При этом в результате сохранения внутренней энергии (теплоты кристаллизации и большей части теплоты нагрева) повышается химическая активность гранулированного силиката. 24

Полученный гаким образом силикат-гранулят с размерами зерен 0,3—2 мм, частично гидратированный при обработке водой,, легко растворяется в горячей воде при атмосферном давлении и постоянном перемеши

страница 7
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

Скачать книгу "Грунтосиликаты" (1.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы проф бухгалтеров в зеленограде
кантактные линзы шаринган клана учиха
Газовые котлы Viessmann 3 Vitogas 100-F 120/360
кушетка смотровая медицинская детская

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)