PT96450A - Processo para a preparacao de silicatos de sodio cristalinos - Google Patents

Description

Descrição referente â patente de invenção de HOEOHST AEDIENGESELL-SSCHAFT, alemã, industrial e comer ciai, com sede - em D-6230, Erank-furt am Main 80, República Federal Alemã, (inventores; Dr. Gfônter Schimmel, Dr. Michael Kotzian e Dr. Reihhard Gradl, residentes na República Federal Alemã) para "PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE BILI-CATOS DE SÓDIO ORISIALIEOS"

DESCRIÇÃO A presente invenção refere-se a um processo para preparação de silicatos de sódio cristalinos de estrutura estratificada, com a fórmula geral Ha0Si Ολ. , , na 2 x 2x ψ 17 qual x se situa entre 2 e 3«

Com base na DE-OS 37 18 350 e conhecido um processo para obtenção de silicatos de sódio anidros e cri£ talinos com estrutura estratificada e uma proporção molar de SiOg para E^O de (1*9 a 3*5) '· 1* caracterizado por se tratarem soluções de silicato de sódio com um teor de componentes sólidas de 20 a 63% em peso numa zona de liofilização, formando assim um silicato de sódio amorfo contendo água, e em que os gases de saída da zona de liofilização tem uma temperatura de pelo menos 140 C. 0 silicato de sódio amorfo contendo água ê temperado numa zona de calcinação, a 500-800°C, durante 1 a 60 minutos, na presença de pelo menos 10% em peso de um compos-· - 1 -

to residual obtido através de trituração mecânica de silicato de sódio cristalino anterioxmente obtido na zona de calcinaçao. A desvantagem do processo já conhecido . reside no facto de ser dispendioso em termos de energia consumida e de investimento. Assim, nas soluções de silicato de sódio preparadas por via íiidrotermal, a água é novemente retirada em dois passos, sendo necessário para o primeiro passo, ou se{ja a transformação das soluções de silicatos de sódio em compostos sólidos, um equipamento de liofilização. ) É portanto objectivo da presente invenção apresentar um processo para preparação de silicatos de sódio cristalinos com estrutura estratificada, que possa ser realizado com baixo dispêndio de energia e com uma aparelhagem simples.

Tal objectivo é conseguido através do processo da presente invenção, fundindo areia e soda numa proporção molar de SiOg/ETagO de 2 a 3,5, a temperaturas de 1200 a 1400°0; triturando o silicato de sódio em pedaços obtido depois de arrefecida a fusão, de modo a obter uma dimensão do grão inferior a 2 mm; tratando o silicato de sódio triturado numa zona de reacção de grande comprimento, durante 10 a 120 minutos, a temperaturas de 600 a 800°0, sob revolução mecânica; e triturando o material que abandona a zona de reacção de modo a obter uma dimensão do grão inferior a 1 mm.

Para além disso, o processo a que se refe re a presente invenção pode ainda, se desejado, ser complementado da seguinte forma: a) incorporando no silicato de sódio triturado, 2 a 30% em peso relativamente à quantidade de material que abandona a zona de reacção, de produto de reacção com uma dimensão do grão inferior a 1 mm; - 2 -

b) tratando o silicato de sódio triturado, durante 45 a 90 minutos na zona de reacção; c) tratando o silicato de sódio triturado a uma temperatura de 700 a 7^0°0 na zona de reacçao. O silicato de sódio obtido de acordo com a presente invenção através da fusão de areia e soda na propor fecimento da fusão em pedaços com uma dimensão dos lados de aprox. 5 cm. Este silicato de sódio ê amorfo aos SI, e ei condi

ção molar de SiOg/lS^O de 2 a 3,5 apresenta-se depois do arre ções normais só muito lentamente solúvel em água.

De acordo com a presente invenção, o silicato de sódio amorfo aos SX I transformado quantitativamente em silicato de sódio cristalino, sendo tratado termicamente sob agitação mecânica, depois de finamente triturado, pelo que ê removida a camada superficial já cristalizada de cada grão permitindo assim a penetração do calor necessário com velocidade suficiente em cada grão para continuar a cristalização. À incorporação de produto de reacção finamente triturado (composto residual) ao silicato de sódio a que se refere a presente invenção, na zona de reacção, provoca um aumento da velocidade de cristalização e impede o recozimen to do silicato de sódio triturado durante o tratamento térmico. À trituração do silicato de sódio em pedaços faz-se de preferência num moinho de batedor robusto, de velocidade lenta, por exemplo um moinho de martelos com tamiz incorporado. A trituração fina do produto de reacção pode ser efectuada com o auxílio de um moinho oscilante, um moinho a bolas ou um moinho de jacto de ar. - 3 -

EXEMPLO 1 lum forno de cuba fundir 121 kg de areia (99% de Si02) e 106 kg de soda (proporção molar de Si02/Na20= =2), e vazar a fusão de silicato de sódio a 1300°0 em formas metálicas rasas. A fusão arrefecida quebra-se e$ pedaços com um comprimento dos lados de apróx. 5 cm· I&turar os pedaços num τη ninho de martelos a 2100 rpm, de modo a obter uma dimensão do grão inferior a 2 mm, e tratar em forno tubular rotativo a aprox. 750°0, processo durante o qual se formam nas paredes do forno ligeiras aderências. Por fim, triturar o produto que sai do forno tubular rotativo, de modo a obter uma dimensãc do grão inferior a 1 mm.

Por análise de KX determinou-se que o com posto se compõe essencialmente de 4"-Ea2Si20^, contendo pouco òL-Na2Si20^. EXEMPLO 2 0 processo do exemplo 1 foi repetido com a modificação de se ter incorporado ao silicato de sódio triturado, à entrada do forno tubular rotativo, 20 kg de composto residual'(11% em peso) com uma dimensão do grão inferior a 1. mm. Desta forma evitaram-se as aglomerações nas paredes interiores do forno tubular rotativo. 0 material resultante compunha-se também essencialmente de d-Ha2Si20c © continha pouco 0C-Ha2Si20 apresentava, no entanto, uma maior cristalinidade do que o composto obtido pelo exemplo 1. - 4 - 5’

Claims (1)

1. EXEMPLO 3 O processo do exemplo 1 foi repetido com a modificação de se fundirem 192 kg de areia com 106 kg de soda (proporção molar de SiO2/^20=3,2), e de o tratamento no forno tubular rotativo se efectuar a 710°0. Por análise de RX determinou-se que o material se compunha essencialmente de NagSi^O^ com pequenas quantidades dè SiOg. REIVINDICAÇÕES - lã - Processo para preparação de silicatos de sódio cristalinos com estrutura estratificada, da fórmula ge ral N^Si^O^ + i» na Qual x se situa entre 2 e earaeteri- zado por se fundir areia e soda numa proporção molar de SiO2/ /§&£ de 2 a 3»5» a temperaturas de 1200 a 1400°0; se triturar o silicato de sódio em pedaços que se obter após arrefecimento da fusão de modo a obter uma dimensão do grão inferior a 2 mm.} se tratar o silicato de sódio triturado numa zona de reacção de grande comprimento, durante 10 a 120 minutos a temperaturas de 600 a 800°C, sob revolução mecânica5 e se triturar o material que abandona a zona de reacção de modo a obter uma dimensão do grão inferior a 1 mm. - 2fi - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se incorporar no silicato de sódio, 2 a 30% em peso, relativamente à quantidade de material que abandona a zona de reacção, de produto de reacção com uma dimensão do grão inferior a 1 mm* - ,5 - - 3» - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por se tratar o silicato de sódio triturado durante 45 a 90 minutos na zona de reacção. - 4â - Processo de acordo com pelo menos uma das reivindicações 1 a 3 * caracterizado por se tratar o silicato de sódio triturado a temperatura de 700 a 760°0 na zona de reacção. A requerente reivindica a prioridade do pedido alemão apresentado em 12 de Janeiro de 1990, sob o nS. P 40 00 705.7* Lisboa, 10 de Janeiro de 1991 © AfiSffiE OMCIAL BA PMOFMEBABB ISDUSMAJL

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