148636. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés alkáliszilikát és sósav egy műveletben történő előállítására

,1 Megjelent: 1961. november 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.636. SZÁM 12. i. 2—10. OSZTÁLY — LO—211. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés alkáliszilikát és sósav egy műveletben történő előállítására Feltalálók: dr. Lőcsei Béla, dr. Körrsyei József, Szabó Lajos, Szöllősi József A bejelentés napja: 1960. március 16. Mint külföldi szabadalmi leírásokból is ismeretes és ahogy a kísérleteink során bebizonyosodott, a Si02

magasabb hőmérsékleten, (500 C° felett), vízgőz jelenlétében alkálikloridokkal {káliumnátriumklorid) reakcióba lép alkáliszilikát és sósa vgáz képződése mellett. A külföldön alkalmazott eljárásnál nagy a hőenergiaszükséglet és az alkáliklorid néhány %-a a magas hőfokon elpárolog. Találmányunk célja a hőenergia szükséglet mintegy 30—40%-os csökkentése és az alkáliklorid párolgás megszüntetése annak révén, hogy a vízüveget kádkemence helyett aknakemencében olvasztjuk. Az eljárás a következő: Megfelelő nedvességtartalmú, 150 mikron alatti szemcsefinomságú homok (pl. urkúti eredetű kvarcliszt), alkáliklorid, aprított vízüveg (vízüveg oldat) és szénpor vagy egyéb karbontartalmú redukáló hatású anyag keverékét brikettáljuk, majd beadagoljuk egy erre a célra tervezett aknakemencébe. (Lásd vázlat.) Az anyag összeállítása az alábbiakkal indokolható: A homok diszperzitás foka legyen nagyobb, mert ez biztosítja a legnagyobb felületet, ami a heterogén reakció szempontjából szükséges. Erre a célra a rendelkezésre álló alapanyagok közül legmegfelelőbb az úrkúti kvarcliszt, őrlési költség nélkül megfelelő szemcsenagyságban áll rendelkezésre; vasoxid tartalma megengedi, hogy a belőle előállított vízüveg zöld, sík és konzervüveg gyártásnál alkalmazható legyen. Az alkalmazott vízüveg vagy vízüveg oldat jelentős a képződött alkáíioxid 'megkötésén kívül a reakció lefolyásához szükséges benső víztartalom tárolásában -is, amennyiben a megkötött vizet magasabb hőmérsékleten is fokozatosan adja le és ezzel a reakció lefolyását javítja. A redukáló anyagok és a redukciós atmoszféra elősegíti a homok íeitáródását. A kemencefolyamat leírása: A brikett, homok vagy kvarcliszt tartalmának feltárása az aknakemence alsó részének olvasztóterében történik túlhevített vízgőz hatására. A kemence felfűtésére szolgáló gázégőkből fejlődő láng (3) közvetlenül érintkezik az olvadó (feltárlandó) anyaggal. A magas hőmérsékletű égés-, reakció és egyéb termékek (pl. HCl gáz) a reakció folyamatban még fel nem használódott vízgőzzel együtt az aknakemencében felfelé haladva az ellenkező irányból jövő briketteken, miközben azokat felmelegítik, lehűlnek és gyakorlatilag hidegen távoznak a kemencéből (2). Ugyanekkor az előmelegített anyagban a reakció az alkáliklorid és Si02 között megindul és az esetleg elillanó alkáliklorid a magasabb rétegekben megkötődik, vagy reakcióba lép a SiC>2-vel anélkül, hogy a legkisebb anyagveszteiség is bekövetkeznék. Az aknakemence alsó, olvasztó terében a hőmérséklet az 1400—C°-ot is meghaladhatja, az akna felső szintjén távozó füstgáz, sósavgáz elegy hőmérséklete maximálisan 100—120 C°. Ez a hőmérséklet a kemence magasságának megfelelő megválasztásával (és az adagolt ibrikettmennyiség változtatásával) szabályozható. Az aknalkernence alján eltávozó alíkáMsziiilkát ömledélk (4) mennyisége a kemence tetején újabb brikettmermyiségekikel folyamatosan pótlandók. A brikettek a kemencetérben saját súlyuknál fogva csúsznak lefelé a megolvadt anyag helyére s így az olvasztás folyamatosan megy végbe. A füstgáz átvezetése a brikett rendszeren az aknán keresztül természetes vagy mesterséges szívóhatással biztosítható. Az aknában lefelé haladó brikettált anyag fokozatosan felmelegszik, 500 C°-os hőmérséklet felett megindul, a reakció, 800 C° felett a szilikátképződés, 1200 C° felett pedig a homok (kvarcliszt) teljes feltáródása. A füstgázzal távozó sósav elnyelető berendezésben: vízzel, ammóniagázzal, ammóniumhidroxiddal vagy mésztej jel fogható fel. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás alkáliszilikát és sósav egy műveletben történő előállítására azzal jellemezve, hogy 150 mikron alatti szemcsefinomságú kvarclisztet alkálikloriddal, aprított vízüveggel és szén- vagy kokszporral brikettálunk és gázzal fűtött aknakemencébe adagolva 500 C° 1200 C° közötti hőmér-