Карело-Мурманский край. 1932, N1-2.

38 КАРЕЛО-МУРМАНСКИЙ КРАЙ № 1—2 Новые пути использования нефелина Ценные технологические свойства нефелина, как из­ вестно, кроются в его химическом составе, в особен­ ностях его кристалло-химической структуры, в физико­ химических свойствах его растворов в кислотах. По хи­ мическому составу нефелин представляет собой алюмо­ силикат натрия и калия, содержащий 4 4% кремнезема, 3 4% окиси алюминия и 2 2% щелочей, причем коли­ чество калия равно приблизительно одной трети всех щелочей. Однако, один химический состав, взятый сам по себе, не мог бы решить вопроса в пользу широкого промышленного использования нефелина, если бы не было благоприятных особенностей кристалло-химической струк­ туры этого минерала. Действительно, нефелин благодаря особому пространственному расположению атомов сла­ гающих его элементов представляет собой особый вид природной твердой щелочи, так как кремнезем этого минерала является как бы остовом, в ячейках которого сидят калий, натрий и алюминий. В силу этого, осно­ вания нефелина легко реагируют даже со слабыми кисло­ тами, выделяя при этом -Огромное количество тепла. Реак­ ция завершается распадом кремнеземнистого остова, пере­ ходящего также в раствор, с постепенным последующим выделением в виде студенистой массы. В технологическом процессе можно использовать: 1. Отдельные составные части этого соединения. 2. Все составные части, т. е. нефелин как та­ ковой. 3. Растворы нефелина в кислотах. Рассмотрим те новые вопросы, которые связаны с пер­ вой частью задачи. Прежде всего напрашивается осуще­ ствление реакций, которые приводят к отнятию щелочей и алюминия от кремнезема, иначе говоря, наибольший интерес представляет система, которую схематически можно изобразить так: щелочи плюс глинозем минус кремнезем. Тут теоретически возможны два пути разде­ ления: отнятие кремнезема действием более сильных ще­ лочей путем действия кислот, более сильных, чем кремне- кислота. Оба метода оказываются вполне реальными и приводят к очень интересным результатам большого практического значения. Как уже неоднократно отмечалось в печати, отнятие кремнезема щелочным методом, блестяще намеченное ра­ ботами химика Геохимического Ин-та Ак. Наук СССР Н. И. Влодавца и разработанное технологом Гос. Ин-га Прикладной Химии Лилеевым, уже легло в основу но­ вого опытного завода по добыче алюминия из нефели­ новых концентратов апатитовых фабрик. Этот завод будет осуществлять спекание нефелина с известняком, последующее выщелачивание алюминатов щелочей и их разложение углекислотой. В конечном итоге получится окись алюминия для алюминиевого производства, угле­ кислые соли калия и натрия и цементное сырье. Отнятие шелочей и алюминия кислотами до сих пор было менее проработано и не привлекало достаточного внимания научно-исследовательских институтов и промыш­ ленности. В особенности интересна стройная схема по­ лучения ценных продуктов основной химической промыш­ ленности, предложенная химиком Геохимического Ин-та Ак. Наук СССР П. А. Волковым, разлагающего нефелин как серной, так и сернистой кислотой. Предварительные опыты показали, что при действии сернистой кислоты на нефелин на холоду получаются квасцы и кремнекислога в водном или безводном со­ стоянии. Реакция протекает с выделением тепла, причем в ко­ нечном результате из одной тонны нефелина получаются 0,4 т силикогеля и 2,5 т водных квасцов. Силикогель может применяться: 1. Для очистки вод, поступающих в котлы. 2. Для очистки вод прачешных и бань. 3. Для очистки магнезиальных питьевых вод. 4. Для замены антинакипина в паровых котлах 5. Для очистки растительных масел. 6. В резиновой промышленности. По произведенным испытаниям получаемый гель кремне­ зема но своему качеству вполне отвечает германскому продукту, известному под маркой „неопермутита*, стои­ мость которого равна приблизительно 1000 руб. золо­ том за тонну. По опытам физико-химика Н. А. Гельда, емкость поглощения полученного продукта выше немец­ кого пермутита, а скорость регенерации, производимой также хлористым натрием, вполне удовлетворительна. Потребность на ближайшее время в силикогеле выра­ жается цифрами в единицы тысяч тонн. При снижении цены вероятный размер потребления достигнет десятков тысяч тонн. Квасцы будут применяться, как коагулянты в бумаж­ ной промышленности, как коагулянты для очистки воды, в качестве протравы в текстильной промышленности. Однако, нефелин, растворенный в серной кислоте, может несомненно найти себе непосредственное применение в бумажной промышленности как коагулянт и отяжели- тель древесной массы. В качестве примера рентабель­ ности применения нефелина в бумажной промышленности можно привести расчет замены одной тонны сернистого алюминия, употребляемого для этой цели и стоющего '1 3 0 руб., половиной тонны нефелина в 6 руб. и поло­ виной тонны серной кислоты в 35 руб. Удачные опыты такой замены производятся. Одни бумажные фабрики Ленинграда могут явиться потребителями нефелиновых концентратов в размере около 10 тонн в сутки. Возможные масштабы производства квасцов находятся в соответствии с масштабами потребления неопермутита и измеряются единицами тысяч тонн на ближайшее время. В случае развития потребления неопермутита представляется возможным перерабатывать квасцы на окись алюминия и щелочи с частичной регенерацией серной кислоты. Предварительные опыты по разложению нефелина сер­ нистым газом в водной среде показали, что нефелин разлагается с переходом 65% продукта в раствор при нормальной температуре и давлении. Однако, можно, изменяя обстановку реакции, т. е. применяя повышенные температуры и давления, получать ряд новых конечных продуктов, отличных от тех, кото­ рые образуются в первом случае. Оба процесса приво­ дят к образованию ряда ценных продуктов. Ведя реакцию при нормальной температуре и давле­ нии, легко получить раствор нефелина в сернистой кислоте. В связи с последующим нагреванием раствора очень легко выделяется осадок, состоящий из геля кремне- кислоты, смешанного с основной солью сернисто-кислого алюминия. Осадок легко очищается от железа и сер­ нистого-кислого натрия, а после ею сушки и легкого