Способ получения фельдшпатоида структуры типа калиофилита

 

Изобретение относится к способам получения полимерных алюмосиликатов и позволяет повысить твердость фельдшпатоида структуры типа калиофилита и упростить способ. Готовят реакционную смесь из алюмосиликата (SijOy AljOj) , где п 2-124, силиката калия и гидроокиси калия при молярных соотношениях окислов в смеси: K20/SiOi 0,30-0,38, SiO /AljOj 4,00-4,29, HjO/Al Oj 14-20, К-,0/А1.0з 1,30-1,52. Смесь выдерживают в форме при 25-85 С. В смесь дополнительно можно ввести негидрофильный минеральньй наполнитель с гранулометрией : О, 2 50 мм. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. О) со 4 СХ) 05 4 СМ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСЧЪИЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„47864

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3500775/23-26 (86) РСТ/FR 81/00112 (02.09.81) (22) 01.10.82 (31) 8018971 (32) 03. 09. 80 (33) FR (46) 23. 10. 87. Бюл. №- 39 (71) Сосьете Координасьон э Девелопман де л Иновасьон и Корди СА (FR) (72) Жозеф Давидович (FR) (53) 546.28(088.8) (56) Barrer l?,M. at а1. Chemist.гу

of soil minerals, Part XI. Hydrothermal transformation of metakaolinil

in potassium hydroxide. Journal of

the Chemical Society, 1972, № 12, р ° 1254-1259. (Ю 4 С 01 В 33/26 // С 04 В 35/16 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕЛЬДШПАТОИДА

СТРУКТУРЫ ТИПА КАЛИОФИЛИТА (57) Изобретение относится к способам получения полимерных алюмосиликатов и позволяет повысить твердость фельдшпатоида структуры типа калиофилита и упростить способ. Готовят реакционную смесь из алюмосиликата (Si>0, А1 0 ), где и = 2-124, силиката калия и гидроокиси калия при молярных соотношениях окислов в смеси:

К О/Si0g = 0,30-0,38, Si0g/Al 0 >

4,00-4,29, Н 20/А1 0 = 14-20, К,О/Al 0 = 1,30-1,52. Смесь выдерживают н форме при 25-85 С. В смесь дополнительно можно ввести негидрофильный минеральный наполнитель с гранулометрией <0,250 мм. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1347864

Рентгенограмма по методу ДебаяШеррера (линия К-альфа меди, камера радиусом 57,3 мм) дает линии (К)PS, показанные в таб:пгц< ..Калиофилит

1 (К) (-Si-О-Al 0-)

11 Р1

0 О сА1810 о

d, А I

d, А

Изобретение относится к способа получения полимерных алюмосиликатов и формованных изделий, содержащих минеральный полимерный алюмосиликат.

Цель изобретения — повышение твердости целевого продукта и упрощение способа.

Пример 1. Готовят реакционную смесь, содержащую, моль: H O

О 1,63 SiOz 4 46 и А1

1,081. Al О берут в виде алюмосиликата (Si>0 AI„O>)z, полученного путем дегидроксилирования природного полигидроксиалюмосиликата (Si<0

AI (OH) );, SiOz — также в ниде этого алюмосиликата и раствора силиката калия; К.Π— в виде силиката калия и безводного КОН °

Молярное соотношение реакционных окисей следующее: К О/SiOz 0,36;

810 /Alz0 4, 12; Н;О/АI,О) 16,03;

К гО/А12 03 1, 51.

Жидкая смесь выдерживается в течение 1 ч при комнатной температуре

25 С, после чего выливается в форму. Верхний слой массы покрывается полиэтиленовой пленкой и помещается в сушильную печь на 1 ч 30 мин ° при 85 С, Извлекают смесь из формы и высушивают при 85 С, Плотность продукта составляет 1,7 г/мл, твердость 4,5 по шка.ze Моса, Продукт белого цвета, слегка пористый, физико-химический анализ дает модярный состав 1,5 К.О : AI О . 4,1 SiOz, 3 HzO, что соответствует полимерному соединению, соде," ащему в тBåðдом растворе фазу полисиликата калия эмпирической формулы 0,5 К,О

2,1 SiOz: 2 HzO » одно соединение (К)-РР формулы:

Продолжение таблицы

10 Ореол

10-11,5 Ореол

15

4,49 35 4,49 м

4,28 40 4,27 ф

3,52 35 3,52 м

3,32 35

3,33 ф

Широкая полоса 3,23

Ореол

3,10 100 lIo

Широкая полоса 2,79

2,61 45

2,24 20, 35 2 13 37

2,56 ф

2,25 тф

2,17 тф

Полученное твердое вещество имеет

40 очень четкие трещины, которые исчезают, когда в реакционную смесь добавляют по меньшей мере один минеральный наполнитель ° Полученные таким образом формованные изделия об45 ладают отличными физическими и механическими свойствами, например сопротивление на сгибание составляет около

180 кг/см, твердость может достигать 7 по шкале Моса, коэффициент

50 линейного расширения в зависимости от температуры (2-5) 10 м/м С.

Пример 2. По примеру 1.готовят 960 г реакционной смеси, содержащей 22,88 моль Н О, из йлюмоси55 ликата (81 0g А1 0 ),2 — с дРУгими неизменными компонентами, Молярные соотношения реакционных окисей по примеру 1 за исключением соотношения HzO/А1 0>, равного 21.

1347864

Жидкая смесь выдерживается д р ивается в те- смеси со следующими молярными сочение 1 ч при комнатной темпе ат р уре, отношениями реактивных окисей:К О/ после чего в нее добавляют 640 г SiO О 30-0 38; /

SiO /А1г Оэ 4,00-4,20 синтетического кордиерита, содержа- 5 г г з у гО/А1гОз 1,30-1,52.

Н O/Al О 14-20, К / щего муллит с гранулометрическим сос- Пример 4. Готовят 860 г тавом менее 120 мкм. Полученная вяэ- реакционной смеси по примеру -1 с мокая смесь выливается в фо м и форму и от- лярными соотношениями К О/SiO, 0,32, верждается при 85 С в течение 1 ч SiO /Al О 4 О, / г г,, Н О/Al О 14, К О/

30 мин. После сушки при 85 С плот- Аlо 130 3, г

1р г, и добавляют в нее 220 r ность продукта составляет 2 3 г/мл у т t мусковита с гранулометрическим состатвердость по Мосу 5, Поликонденсация вом мен 120 ее мкм и г мелкого по90 осуществлена практически беэ умень- рошк ф ошка фторида кальция CaF Полученшения в объеме. ная таким образом вязкая смола служит

Из чение

Уч ние в рентгеновских лучах осу- 15 для агломерирования 1 кг 150 r цирществляется по другому спсообу (ре- коновог 3 о песка. та смесь выливается гистрация кривой тета/2 тета излуу при вибраци ации в i.орму и затем в течечение линии кобальта при 1 79 А). ние 1 30 ние ч мин выдерживается гри

Кроме очень интенсивных линий кордие- 85 С. П осле сушки полученный продукт рита и довольно интенсивных линий уО имеет плотность 3 О г/мл П м ллита ть, г мл. Родукт у различают линии слабой ин- блестящий его 6 его твердость 6 по шкале ,тенсивности 4,49/4,28/3,53/2,59/2,28/ Моса.

2 16А,а т акже зону между 10,00 Пример 5. Готовят реакциони 11 8 А Эт а рентгенограмма являет- ную смесь по пРимеРУ 1 с молЯРными ся рентгенограммой (К)-р8, указанной 25 соотношениями КгО/SiO 0,38, SiO / в таблице однако зона ме у 3 38 и AlгО„ 4уОу,НгО/A1 0„ 20, K O/AI О

2,80 А пе ек ыта р р интенсивными ли- 1,52. После выдержки образованная таниями ко дие ита

P P ким образом смесь наносится кистью

II p и м е р 3. По примеру 1 гото- тонким слоем на матРицУ, ЯвлЯющУюсЯ вят 792 г реакционной смеси, содержа- 30 негативом скУльптУРы. ПаРаллельно щей 13,5 моль НгО, с другими неиз- в смеситель вводят 5 г кремния с менными компонентами. гранулометрическим составом 0,5М олярные соотношения реакционных

5 мм и добавляют 0 5 r (107 от масокисеи по примеру 1 за исключением сы кремния) этой же самой минеральной соотношения Н О/А! О, равного 12,5 смолы. Смесь подвергают вибрации в

Жидкую смесь выдерживают в тече- Уже загРУженной матРице, накРывают ние 1 ч при комнатной температуре, дополиэтиленовой пленкой и оставляют бавляют 540 г синтетического кор- отверждаться при температуре окружаю. диерита,содержащего муллит-с грануло- щей среды (25 С). На следующий день метрическим составом менее !20 мкм, извлекают из формы скульптуру покВ после чего поступают по примеру 2. Рытую тонкой твердой блестЯщей корИсследование в рентгеновских лукой. чах, осуществляемое по примеру 2, Описанные в этом изобретении реакпокаэывает те же линии (К)-PS плюс ционные формованные изделия получают слабо интенсивные линии 3,24/2,95/ посредством агломериров"ни"

ЯЯ/2 82 л

45 ,88/2,82 А, т.е. в аморфной полосе, 95 мас.ч, пРодУктов и минеРальных расположенной в диаграмме (K)-рБ и/или оРганических наполнителей с таблицы между 2,79 и 3,23 Г. 5-95 мас.ч. связующего, представленСоотношение Н О/AI. O может изме- ного минеРальным полимерным соединеняться от 10 до 25 ° Оптимальными Нием, состав которого в форме окисявляются величины 14-20, Более высо- boa Y кие значения увеличивают пористость гидратной форме которого w равно не полученного продукта, а более низ- более 4, х равно 3,3-4,5, у равно кие значения могут нарушить сили0,9-1,6. катную фазу калия твердого раствора Минеральное полимерное соединение поли олимерного соединения в сочетании с влЯетсЯ твеРДым Раствором, солержа55 миграцией и свободной щелочностью. щим 35-90 мас.ч.полисиликата калия

Таким образом, на практике предпоч- формулы тительно использовать реакционные (у-1) К. О: (х-2) SiO.; (w-1) Н О, г

1347864

10-65 мас.ч. полисиликата калия формулы (К)п(-Si-О-А1-0-)п,пН О

О О

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества продукта путем исключения трещин, в реакционную смесь дополнительно вводят негидрофильный минеральный наполнитель, имеющий rpa нулометрию ниже 0,250 мм.

Составитель Т,Чиликина

Редактор Il.Гереши Техред N.ÄèäütK Корректор 1.Пилипенко

Заказ 5130/53 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полггграфическое предприя..ие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рентгенограмма которого близка рентгенограмме природного минерала калио 1р филита, приведенной в таблице.

Благодаря используемым наполнителям, например мусковиту, природным или синтетическим алюмосиликатам, циркону, карбиду кремния, шамотам 15 или другим керамическим или огнеупорные продуктам, формовые иэделия обладают большой стойкостью к термическому удару.

Пример 6. Готовят 860 г реакционной смеси по примеру 1 при молярных соотношениях оксидов К О/SiO>

0,3, SiO./Al О 4,20, Н О/A1Ä0 16, К 0/А1 0.1,30 °

После вызревания смеси ее наносят 25 тонким слоем с помощью кисточки на матрицу, являющуюся негативом скульптуры. Параллельно в смеситель вводят

5 кг кремния с гранулометрическим сос— тавом 0,5-5 мм и добавляют 0,5 кг той же минеральной см лы. Смесь подвергают вибрации в уже загруженной матрице, накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют отверждаться при температуре окружающей среды (25 С), 35

На следующий день извлекают иэ формы скульптуру, покрытую тонкой твердой блестящей коркой.

Полученные с помощью предлагаемого способа формованные изделия найдут применение в промышленности, строительстве для изготовления инструментов, панно, покрытий.

Фор мул аизобретения

1, Способ получения фельдшпатоида структуры типа калиофилита, включающий взаимодействие алюмосиликата с соединением калия, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения твердости целевого продукта и упрощения способа, в качестве алюмосиликата используют алюмосиликат общей формулы (Si O A120з)„, где алюминий тетракоординирован, и = 2-124, в качестве соединения калия используют силикат калия и гидроокись калия, взаимодействие ведут при следующем молярном соотношении окислов в реакционной смеси:

К-О/SiOã Оэ,30 Оэ38

SiO,/Al Оз 4,00-4,20

H О/Al O 14-20

K„O/Al О 1,30-1,52 при этом реакционную смесь выдерживают в форме при 25-85 С.