Abstract

At the present, a huge amount of technogenic silicon-containing waste has accumulated at the Ural. Therefore, a necessity has been arisen for their complex processing with the extract of all valuable inorganic components. In particular, due to the continuous increasing in demand for various modifications of highly disperse silica (aerosil, white carbon, silica gel) with a developed specific surface area (up to 300 m2/g and higher), it has become necessary to develop a method for obtaining it. The starting material was the waste of the asbestos-enrichment industry - the serpentinite from the Bazhenovskoye deposit (Asbest city), containing approximately 40% of silicon dioxide in the form of silicates (lizardite, nimit, talc, etc.). After the nitric acid expositing of the crushed raw material, the silica is formed, contaminated with oxides of iron(III), chromium(III), manganese(II), magnesium, etc. The magnetic fraction, consisting of iron-chromate manganese spinels, was separated by wet magnetic separation. Purified, thus, silica was treated with a solution of sodium hydroxide. For precipitating the magnesium silicate, a magnesium nitrate solution was added to the resulting solution of sodium silicate. The precipitate from the solution containing sodium nitrate was separated by vacuum filtration. The nitric acid with pH < 1 was added to the precipitate that had been repulped in water. The resulting silicic acid was washed with distilled water until a negative reaction to the nitrate ion was observed. The precipitate was dried until a constant weight at 150 °C. To determine the chemical and phase composition, the following modern methods of analysis were used: optical spectral, X-ray phase, Raman spectroscopy and electron microscopy. The specific surface area determination of the obtained product was carried out by the BET method. The composition of the main substance there was 98.9% and the specific surface area was 436-730 m2/g. According to the microimages analysis, the smallest particles of silicon dioxide has globule's form with a size of 70-120 nm. This product can find wide application in cosmetology, pharmacology, as a catalyst carrier, production of heat-resistant paint and varnish products, etc.
Translated title of the contributionPreparation of pure highly dispersed SiO2 from a silica residue
Original languageRussian
Pages (from-to)90-95
Number of pages6
JournalБутлеровские сообщения
Volume50
Issue number4
Publication statusPublished - 2017

Fingerprint

Silicon Dioxide
Specific surface area
Nitric Acid
Precipitates
Manganese
Silicic Acid
Chromates
Talc
Silicates
Varnish
Sodium Hydroxide
Magnetic separation
Water
Asbestos
Silica Gel
Chromium
Silicon
Phase composition
Paint
Nitrates

GRNTI

  • 61.31.00

Level of Research Output

  • VAK List

Cite this

@article{ee8c3bf46780401eb31e20dd976d9e69,
title = "ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОГО ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО SIO2 ИЗ КРЕМНЕЗЕМИСТОГО ОСТАТКА",
abstract = "В настоящее время на Урале скопилось огромное количество техногенных кремнийсодержащих отходов. Поэтому возникла необходимость их комплексной переработки с выделением всех ценных неорганических компонентов. В частности, в связи с постоянным увеличением спроса на различные модификации высокодисперсного диоксида кремния (аэросил, белая сажа, силикагель) с развитой удельной поверхностью (до 300 м2/г и выше) появилась необходимость разработки методики его получения. Исходным материалом являлся отход асбестообогатительной промышленности - серпентинит Баженовского месторождения (г. Асбест), содержащий примерно 40{\%} диоксида кремния в виде силикатов (лизардит, нимит, тальк и другие). После азотнокислотного вскрытия измельченного сырья образуется кремнезем, загрязненный оксидами железа(III), хрома(III), марганца(II), магния и так далее. Магнитная фракция, состоящая из железохроммарганцевых шпинелей, отделялась методом мокрой магнитной сепарации. Очищенный таким образом кремнезем обрабатывался раствором гидроксида натрия. Для осаждения силиката магния к полученному раствору силиката натрия прибавляли раствор нитрата магния. Осадок от раствора, содержащего нитрат натрия, отделяли вакуум-фильтрованием. К репульпированному в воде осадку прибавляли азотную кислоту до pH < 1. Полученную кремниевую кислоту промывали дистиллированной водой до отрицательной реакции на нитрат-ион. Осадок сушили до постоянного веса при температуре 150 °С. Для определения химического и фазового состава применяли следующие современные методы анализа: оптический спектральный, рентгенофазовый, КР-спектроскопический и электронная микроскопия. Определение величины удельной поверхности полученного продукта проводили по методу БЭТ. Содержание основного вещества составило 98.9{\%}, величина удельной поверхности - 436-730 м2/г. Согласно анализу микроизображений, мельчайшие частицы диоксида кремния имеют форму глобул с размером 70-120 нм. Данный продукт может найти широкое применение в косметологии, фармакологии, в качестве носителя катализаторов, производстве термостойких лакокрасочных изделий и так далее.",
author = "Габдуллин, {Альфред Нафитович} and Никоненко, {Евгения Алексеевна} and Марков, {Вячеслав Филиппович} and Клюев, {Тимофей Михайлович} and В.Э. Ткачева",
year = "2017",
language = "Русский",
volume = "50",
pages = "90--95",
journal = "Бутлеровские сообщения",
issn = "2074-0212",
publisher = "Общество с ограниченной ответственностью {"}Инновационно-издательский дом {"}Бутлеровское наследие{"}",
number = "4",

}

TY - JOUR

T1 - ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОГО ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО SIO2 ИЗ КРЕМНЕЗЕМИСТОГО ОСТАТКА

AU - Габдуллин, Альфред Нафитович

AU - Никоненко, Евгения Алексеевна

AU - Марков, Вячеслав Филиппович

AU - Клюев, Тимофей Михайлович

AU - Ткачева, В.Э.

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - В настоящее время на Урале скопилось огромное количество техногенных кремнийсодержащих отходов. Поэтому возникла необходимость их комплексной переработки с выделением всех ценных неорганических компонентов. В частности, в связи с постоянным увеличением спроса на различные модификации высокодисперсного диоксида кремния (аэросил, белая сажа, силикагель) с развитой удельной поверхностью (до 300 м2/г и выше) появилась необходимость разработки методики его получения. Исходным материалом являлся отход асбестообогатительной промышленности - серпентинит Баженовского месторождения (г. Асбест), содержащий примерно 40% диоксида кремния в виде силикатов (лизардит, нимит, тальк и другие). После азотнокислотного вскрытия измельченного сырья образуется кремнезем, загрязненный оксидами железа(III), хрома(III), марганца(II), магния и так далее. Магнитная фракция, состоящая из железохроммарганцевых шпинелей, отделялась методом мокрой магнитной сепарации. Очищенный таким образом кремнезем обрабатывался раствором гидроксида натрия. Для осаждения силиката магния к полученному раствору силиката натрия прибавляли раствор нитрата магния. Осадок от раствора, содержащего нитрат натрия, отделяли вакуум-фильтрованием. К репульпированному в воде осадку прибавляли азотную кислоту до pH < 1. Полученную кремниевую кислоту промывали дистиллированной водой до отрицательной реакции на нитрат-ион. Осадок сушили до постоянного веса при температуре 150 °С. Для определения химического и фазового состава применяли следующие современные методы анализа: оптический спектральный, рентгенофазовый, КР-спектроскопический и электронная микроскопия. Определение величины удельной поверхности полученного продукта проводили по методу БЭТ. Содержание основного вещества составило 98.9%, величина удельной поверхности - 436-730 м2/г. Согласно анализу микроизображений, мельчайшие частицы диоксида кремния имеют форму глобул с размером 70-120 нм. Данный продукт может найти широкое применение в косметологии, фармакологии, в качестве носителя катализаторов, производстве термостойких лакокрасочных изделий и так далее.

AB - В настоящее время на Урале скопилось огромное количество техногенных кремнийсодержащих отходов. Поэтому возникла необходимость их комплексной переработки с выделением всех ценных неорганических компонентов. В частности, в связи с постоянным увеличением спроса на различные модификации высокодисперсного диоксида кремния (аэросил, белая сажа, силикагель) с развитой удельной поверхностью (до 300 м2/г и выше) появилась необходимость разработки методики его получения. Исходным материалом являлся отход асбестообогатительной промышленности - серпентинит Баженовского месторождения (г. Асбест), содержащий примерно 40% диоксида кремния в виде силикатов (лизардит, нимит, тальк и другие). После азотнокислотного вскрытия измельченного сырья образуется кремнезем, загрязненный оксидами железа(III), хрома(III), марганца(II), магния и так далее. Магнитная фракция, состоящая из железохроммарганцевых шпинелей, отделялась методом мокрой магнитной сепарации. Очищенный таким образом кремнезем обрабатывался раствором гидроксида натрия. Для осаждения силиката магния к полученному раствору силиката натрия прибавляли раствор нитрата магния. Осадок от раствора, содержащего нитрат натрия, отделяли вакуум-фильтрованием. К репульпированному в воде осадку прибавляли азотную кислоту до pH < 1. Полученную кремниевую кислоту промывали дистиллированной водой до отрицательной реакции на нитрат-ион. Осадок сушили до постоянного веса при температуре 150 °С. Для определения химического и фазового состава применяли следующие современные методы анализа: оптический спектральный, рентгенофазовый, КР-спектроскопический и электронная микроскопия. Определение величины удельной поверхности полученного продукта проводили по методу БЭТ. Содержание основного вещества составило 98.9%, величина удельной поверхности - 436-730 м2/г. Согласно анализу микроизображений, мельчайшие частицы диоксида кремния имеют форму глобул с размером 70-120 нм. Данный продукт может найти широкое применение в косметологии, фармакологии, в качестве носителя катализаторов, производстве термостойких лакокрасочных изделий и так далее.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=29799362

M3 - Статья

VL - 50

SP - 90

EP - 95

JO - Бутлеровские сообщения

JF - Бутлеровские сообщения

SN - 2074-0212

IS - 4

ER -