Способ получения порошков гидратированных силикатов натрия или калия

(51)01 33/32 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ГИДРАТИРОВАННЫХ СИЛИКАТОВ НАТРИЯ ИЛИ КАЛИЯ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Кузьменков Михаил Иванович Сакович Андрей Андреевич Заранский Валерий Вячеславович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Способ получения порошков гидратированных силикатов натрия или калия, включающий приготовление гранулята силикат-глыбы, его растворение в воде и обезвоживание полученного раствора, отличающийся тем, что растворение ведут в две стадии вначале при температуре не более 100 С, а затем нерастворившийся остаток отделяют и растворяют под избыточным давлением в автоклаве, полученные растворы смешивают и обезвоживают путем скоростной сушки при температуре 40-70 С в прямоточной распылительной сушилке до содержания остаточной влаги в конечном продукте 10-25 мас. . Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при получении порошков гидратированных силикатов натрия или калия, применяемых в качестве вяжущего вещества в технологических сырьевых шихтах для производства сухих строительных смесей и красок, буровых строительных растворов и цементных бетонов и торкрет-бетонов, сухих композиций для изготовления кислотоупорных и огнеупорных материалов. Известны способ получения порошков гидратированных силикатов щелочных металлов гидратацией безводных щелочных силикатных стекол 1 и способ получения порошков гидратированных силикатов щелочных металлов, основанный на низкотемпературной сушке исходного продукта методом распыления или в тонких слоях 2. Недостатками известных способов являются недостаточная скорость растворения получаемого продукта и образование значительного количества нерастворимого осадка. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения порошков гидратированных силикатов щелочных металлов,включающий приготовление гранулята силиката натрия или калия, растворение его в воде в автоклаве, обезвоживание раствора при 40-110 С до остаточного содержания гидратной 8392 1 2006.08.30 воды в порошке 15-25 мас. . Обезвоживание проводят в сушилке взвешенного слоя на инертном носителе 3. Недостатками способа являются необходимость проведения сушки на инертном носителе, значительное количество нерастворенного остатка силиката натрия или калия, а также значительное время растворения конечного продукта в целом. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение количества нерастворенного остатка силиката натрия или калия, а также сокращение времени растворения гидратированных силикатов натрия или калия. Задача решается тем, что в способе получения порошков гидратированных силикатов натрия или калия, включающем приготовление гранулята силикат-глыбы, его растворение в воде и обезвоживание полученного раствора, растворение ведут в две стадии, вначале в воде при температуре не более 100 С, а нерастворившийся остаток под избыточным давлением растворяют в автоклаве, полученные при этом оба раствора смешивают и подвергают скоростной сушке при температуре 40-70 С в прямоточной распылительной сушилке до содержания остаточной влаги в конечном продукте 10-25 . Использование скоростной сушки при температуре 40-70 С в прямоточной распылительной сушилке обеспечивает равномерный по всему объему нагрев материала, при этом содержание гидратной влаги в конечном продукте равняется 10-25 мас. . Предложенный способ получения порошков гидратированных силикатов натрия и калия приводит к достижению стабилизации свойств продуктов обезвоживания, что обеспечивает уменьшение времени растворения. Изобретение поясняется примерами. Пример 1. Силикат-глыбу получают сплавлением силикатного песка с поташом при расчетном молярном соотношении 223,0. Полученный расплав вначале растворяют в сосуде с водой при температуре не более 100 С, а полученный нерастворившийся остаток(гранулят) отделяют и растворяют под избыточным давлением в автоклаве. Полученные при этом оба раствора смешивают и подвергают скоростной сушке при температуре 60 С в прямоточной распылительной сушилке, где происходит испарение воды и частичная дегидратация продукта сушки. Полученный воздушно-сухой порошок подвергают сравнительным испытаниям на скорость растворения и содержание гидратной воды. Пример 2. Выполняют аналогично примеру 1. При обезвоживании повышают температуру до 70 С. Пример 3. Силикат-глыбу получают сплавлением силикатного песка с кальцинированной содой при расчетном молярном соотношении 222,0. Полученный расплав вначале растворяют в сосуде с водой при температуре не более 100 С, а полученный нерастворившийся остаток (гранулят) отделяют и растворяют под избыточным давлением в автоклаве. Полученные при этом оба раствора смешивают и подвергают скоростной сушке при температуре 60 С в прямоточной распылительной сушилке, где происходит испарение воды и частичная дегидратация продукта сушки. Полученный воздушно-сухой порошок подвергают сравнительным испытаниям на скорость растворения и содержание гидратной воды. Полученные порошки гидратированных силикатов натрия или калия обладают следующими свойствами время полного растворения 3-10 мин содержание гидратной воды 17-25 мас.количество нерастворенного остатка 0,3-0,8 мас. . Порошки гидратированных силикатов натрия или калия по прототипу 3 обладают следующими свойствами 2 8392 1 2006.08.30 время полного растворения 10-20 мин содержание гидратной воды 15-30 мас.количество нерастворенного остатка 3,0 мас. . Содержание гидратной воды определяют как потерю массы порошка после прокаливания при (40020 С), выраженную в массовых процентах. Время полного растворения определяют как время нарастания концентрации растворяемых веществ. Количество нерастворенного остатка определяют как остаток на фильтре после двухчасового растворения порошка. Растворение всех порошков проводят при 25 С и массовом отношении порошоквода 13. Таким образом, заявляемый способ получения порошков гидратированных силикатов натрия или калия дает возможость получить продукт, обладающий сокращенным временем растворения в воде от 3 до 10 минут, по прототипу 10-20 минут, и незначительным количеством нерастворившегося остатка от 0,3 до 0,8 мас.(прототип 3,0 мас. ). Реализация данного изобретения возможна на ОАО Гомельский химический завод ОАО Бархим для производства стиральных моющих средств СП Парад, ОАО Забудова, Минский завод сухих строительных смесей Радекс для получения сухих строительных смесей ОАО Лидская лакокраска, Минский лакокрасочный завод ОлиБело для получения сухих красок. Источники информации 1. Григорьев П.Н., Матвеев М.А. Растворимое стекло. - М. Стройиздат, 1956. - С. 281287. 2. Корнеев В.И. Жидкое и растворимое стекло - С-Пб. - М. Стройиздат, 1996. - С. 181. 3. А.с. СССР 1680625, МПК 5 С 01 В 33/32, 1991 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3