Environmental aspects of impacts of the impurities in the industrial microsilica during its processing | Экологические аспекты воздействия примесей в техногенном микрокремнеземе при его переработке

Environmental aspects of impacts of the impurities in the industrial microsilica during its processing | Экологические аспекты воздействия примесей в техногенном микрокремнеземе при его переработке

2019

Mamchenkov, E.A. | Prokofev, V.IU. | Kochetkov, S.P.

The mechanism of inhibitory effects of microsilica impurities on microsilica dissolution was discovered. The relevance of the work is due to the demand for liquid glass in the enterprises of Central Russia and the lower cost of raw materials, namely sodium silicate, compared with analogues. Waste disposal helps to solve the problems of resource conservation and environmental management. Microslica was studied by differential thermal analysis using a TGA 2 in the temperature range of 20...800 °C with a heating rate of 20 °C/min in air. Modification of microsilica was carried out by mixing with sodium hydroxide with a concentration of 15...25 wt.% at a temperature 20...50 °C with stirring at 600 rpm. The mechanism of formation of by-products with the basis of the obtained data was determined. The greatest contribution to the inhibitory effect on the process of producing liquid glass is made by aluminum ions. The resulting byproduct, hydroalumination sodium is formed in several stages and is catalyzed by sodium silicate. The reduction in the rate of mass transfer and temperature in the modification process of the microsilica reduces the amount of produced byproducts. The mechanism of inhibition of the process of dissolution of microsilica, a byproduct of the production of aluminum fluoride, was determined. The mechanism of the formation byproducts was proposed. The activation energy of the polymerization reaction was obtained. The value of the activation energy is 7.73 kJ/mol, indicates that the synthesis process takes place in the diffuse region. The optimal parameters of physical and chemical modification are determined. Microilica is treated with sodium hydroxide with a concentration of 25 % at a temperature of 20 °C at a speed of 600 rpm.

Show more [+]

Less [-]

Исследован механизм ингибирующего воздействия примесей техногенного микрокремнезема на процесс растворения диоксида кремния. Актуальность работы обусловлена востребованностью жидкого стекла на предприятиях Центральной России и более низкой себестоимостью сырья, а именно, силиката натрия, по сравнению с аналогами. Утилизация отходов способствует решению проблем ресурсосбережения и рационального природопользования. Микрокремнезем исследован методом дифференциально-термического анализа на приборе TGA 2 в температурном интервале 20...800 °С со скоростью нагрева 20 °С/мин в атмосфере воздуха. Модификация микрокремнезема осуществлялась путем смешения с гидроксидом натрия концентрацией 15...25 % (по массе) при температуре 20...50 °С при перемешивании 600 об./мин. На основе полученных данных определен механизм образования побочных продуктов. Наибольший вклад в ингибирующее воздействие на процесс получения жидкого стекла вносят ионы алюминия. Образующийся побочный продукт, гидроалюмосиликат натрия образуется в несколько стадий и катализируется силикатом натрия. Уменьшение скорости массопереноса и температуры в процессе модификации микрокремнезема позволяет снизить количество получаемых побочных про-дуктов. В работе определен механизм ингибирования процесса растворения микрокремне-зема, побочного продукта производства фторида алюминия. Предложен механизм образования побочных продуктов. Получена энергия активации образующегося в результате побочных реакций полимера. Найденное значение энергии активации, равное 7,73 кДж/моль свидетельствует о том, что процесс синтеза протекает в диффузной области. Определены оптимальные параметры физико-химической модификации. Микрокремнезем обрабатывается гидроксидом натрия концентрации 25 % при температуре 20 °С со скоростью 600 об./мин.

Show more [+]

Less [-]

Bibliographic information

Ekologiya i stroitelstvo

Issue

1

ISSN

2413-8452

Other Subjects

Modification; Sodium silicate; Microsilica

Source

http://ring.ciard.net/node/24649, Russian Federation