Способ изготовления силикатных материалов

 

Изобретение относится к области строительных материалов, конкретно - к технологии irx. изготовления на основе природных силикатных и агпомосиликатных пород: стекловидных, глинистых , диатомитовых. С целью активации реакции взаимодействия с сокращением времени и снижением температуры термообработки в раствор гидрооксида щелочного металла вводят соединение меди в количестве 0,01-0,02 мас.% в пересчете на СиО от гидрооксида, смешивают о кремнеземсодержащим компонентом и подвергают термообработке. В зависимости от вида кремнеземсодержащего компонента температура термообработки равна 600-1200°С, время термообработки 5-60 мин, объемная плотность материала 220-800 кг/м, предел прочности при сжатии 0,9 - 6,0 МПа, коэффициент теплопроводности 0,Р53-.0,21 СВт/м ) К, пористость открытая 0,045-95%. 3 табл. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1440 95 (51)4 С 04 В 33/08, 28/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 40697 29/29-33 (22) 22.05.86 (46) 30.11.88. Бюл. К 44 (71) Научно-производственное объединение "Камень и силикаты" (72) Э. P. Саакян, Р. P. Саркисян и Н ° С. Гаспарян (53) 666.189 ° 3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1089069, кл. С 03 С 11/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

11« 292909, кл. С 04 В 14/18, 1966. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИЛИКАТНЫХ

NATEРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области строительных материалов, конкретно— к технологии кх изготовления на основе природных силикатных и алюмосили- . катных пород: стекловидных, глинистых, диатомитовых. С целью активации реакции взаимодействия с сокращением времени и снижением температуры тер- . мообработки.в раствор гидрооксида щелочного металла вводят соединение меди в количестве 0,01-0,02 мас.X в пересчете на СиО от гидрооксида, смешивают с кремнеземсодержащим компонентом и подвергают термообработке.

В зависимости от вида кремнеземсодержащего компонента температура термообработки равна 600-1200 С, время термообработки 5-60 мин, объемная плотность материала 220-800 кг/м, предел прочности при сжатии 0,9—

6,0 МШа козффициент теплопроводности 0,053-.0,21(Вт/м ) К, пористость открытая 0,045-95Х. 3 табл.

1440895

10

20

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к технологии изготовления на основе природных силикатных и алюмосиликатных пород, например стеклоидных, глинистых, диатомитовых.

Цель изобретения — активация реакции взаимодействия с сокрашением времени и снижением температуры и термообработки.

Для осуществления способа используют следующие реактивные материалы;

KN0g, СиО; Cu(NO) ЗН О; CuSOy 5Н»О;

СиСОз Си(ОН) ; А1 0э, KOH; Li.OH; газовую сажу марки ДГ-100; 48%-ный раствор азотной кислоты по ГОСТ 60327076; гидроксид натрия марки РД-1; вспученный перлит в виде песка с объемной плотностью 75 кг/м

Химический состав сырьевых компонентов указан в табл. 1.

Сырьевые компоненты измельчают до удельной поверхности 3000-3600 см /г.

В табл. 2 указаны конкретные составы сырьевых смесей известных и . предложенных сырьевых смесей, содержащие соединения меди.

При изготовлении силикатных материалов сначала в растворе гидрооксида щелочного металла растворяют соединения меди в количестве 0 01

0,02 мас.% (в пересчете на СиО) от веса гидрооксида. Затем в полученный раствор вводят предварительно обрабо"танные сухие компоненты сырьевой смеси. Остальные технологические oråðà-" ции способа изготовления силикатных материалов совпадают с технологическими операциями известных способов.

В табл. 3 указаны технологические параметры изготовления силикатных материалов известными способами и предлагаемым, физико-.технические показатели материала из конкретных составов, изготовленных известными способами и предлагаемым.

Пример 1. В гидрооксиде натрия плотностью 1,41 г/см растворяют Cu(NO.>)< ЗН»0. Затем полученный раствор смешивают с перлитовым порошком удельной поверхностью 300—

3600 см /r. После тщательного перемешивания смесь засыпают в металлическую форму и ставят в муфельную электрическую печь для вспучивания. Скорость подъема температуры 10 С/мин. ь

Температура вспучивания 800 С, эксР позиция 30 мин.

Пример 1а. В гидроо сил» натрия плотностью 1,41 г/см рас воряют СиО. Затем полученный раствор смешивают с перлитом и обсидианом, предварительно измельченными до удельной поверхности 300 см /г, По 2 следующие технологические операции и параметры аналогичны примеру 1.

Пример 2. Перлитовый порошок и сажу после совместного помола до удельной поверхности 3000 см /r

» и перемешивания смешивают с раствором гидроксида натрия 42% концентрации, в котором предварительно растворяют СиО. Шихту брикетируют при давлении 5 кг/см и на поддоне ставят в печь для вспучивания. Вспучивание при 800 С 5 мин.

Пример 3, Перлитовый лесок и глину размером зерен менее 2,5 мм обрабатывают в лабораторных бегунах в течение 30 мин. Затем добавляют водный раствор, содержащий 646 г/л гидроксида натрия, в котором предварительно растворен СиО, и газообразователь. Смешивание и домол осуществляют до получения шихты с размером зерен менее 0,02 мм 55%, 0,025—

0,10 мм 35% и 0,10-0,2 мм 10%.

Шихту гранулируют на тарельчатом грануляторе. Гранулы с размером 5—

7 мм вспучивают при 800 С и экспозиции 15 мин. Часть шихты ставят в печь в виде засыпки, без гранулирования.

Пример 4. В гидрооксиде . натрия плотностью 1,2 г/см растворяют CuSO "5Н»0. Полученный раствор смешивают с вспученным перлитовым песком объемной плотностью 75 кг/м .

Смесь формуют при давлении 5 кгс/см

2 и подвергают термообработке при

600 С 30 мин.

Пример 4а. Аналогичен примеру 4, только вместо NaOH используют

КОН.

Пример 5. Сухие порошкообразные компоненты смешивают вместе с газообразователем в бегунковом смесителе. Затем добавляют 42%-ный раствор гидроксида, в котором растворен

CuCO " Cu(0H)» и .перемешивают до полной гомогенизации 10-15 мин. Шихту гранулируют на тарельчатом гранулятоа ре и вспучивают при 760 С и экспозиции 5 мин. Часть шихты вспучивают без гранулирования в засыпном виде.

Пример 5а. Аналогично примеру 5. Гаэообразователь HNOq вводят

) 4408..Та.блица l

Компоненты

Т10 А1 О Ре Оэ CaO+MgO Na<0+K<0 п.п.п.

Перлит арагацкий

3,99

13 29 О,78 1,12

7,60

73,22 Следы

75,28 Следы

0,31

l4 29

1,50

8,31

Обсидиан -"0,31

17,03 5,58 5,60

7,30

1,61

9,32

3,69

3,09 2,65

15,78

64,76 0,71

Пемза анийская

Диатьмит джрадзорский 99,0

0,65

0,03 0,02

1,19 6,65

1,00 1,32

0,30

9,44

1,12

4,15

5,65

2,52

10,39

Щелочной алюмосиликатный отход завода

"Каназит" 55,97

0,25

18,13

12,20 10,76

l,00 1,69

9,78

32,44 0,98 1,60

1,97 в раствnp гидрокснда после растворения СиСО<- Са(ОН) .

Пример 6. К смеси порошков диатомита и глинозема добавляют воду, содержащую 0,0067 CuSO4 5H O. Получен5 ную таким о разом шихту с 10Х ой влажностью брикетируют и обжигают при температуре 1200 С в течение 1 часа. Затем спек измельчают до удель- lð ной поверхности 1500-2000 см /г, порошок увлажняют до влажности 57. и формуют прессованием. Термообработку сырца проводят ири температуре 1000 С в течение 3 час. 15

Увеличение температуры или времени спекания более значений, указанных в графе 3 и 4, приводит к деформации материалов. Если в предлагаемых примерах 4 и 4а технологические температу- )О о ра 600 С и время 30 мин обеспечивают получение плотности 400-640 кг/мэ, то при 650 С и 30-минутной выдержке (вреТуф агавнатунский 62 53 0 35

Трепел сенатовский 77,24 0,21

Диатомит тюменский 78,68 0,44

Глина веселовская 53,23 Следы

4 мя полного прохождения рс.акции, при этой температуре равно 30 мин) начинается деформация образцов, увеличиваетсяя плотность 450-700 кг/и, сле5 довательно, коэффициент теилоироводности. Таким образом, эа счет введения СиО можно снизить температуру обработки материала.

Фо р м ул а и з о б р е т е н и я

Способ изготовления силикатных материалов путем смешивания кремнеземсодержащего компонента с гидрооксидом щелочного металла, формования и термообработки, о т л и ч а ю m и йс я тем, что, с целью активации реакции взаимодействия с сокращением времени и снижением температуры термообработки, предварительно в раствор гидрооксида вводят соединение меди в количестве 0,01-0,02 мас.Ж в пересчете на CuO °

L Я

3 й

М о о

1Ч

CI о

1Ч

О о

С1 о а

« о л и

Ц ! о

° Ф н и

-Ь

8-Ю од и и е8 и

) A

)gо оои л о о ои он е

О

О

1 ю

lO о о

Ч О л ф

I л

««

° л л о

I Б, БЧ, л

1 . 1 о о

I 1

1 1

Ю

ФЧ

1Ч

1 1 1 1 о л е

1 1 !

Cl

Ct о о

I 1

О о

1 1 1 о е

О1 л

Ol Ф

1 1 I I

1 1

Ch л е

1 1

1 1 I 1 о о

4Ч

I !!

CV 1

1 1

Ol ф

Ch

Ol Ch

О CO lO ф

CO

Ol Ф

lh

Ol 10

Ю CI

Й е м а Л

«

О о х о

CI о о

8 д

1 1

8 8

8 о о о и о о д д о!

Ч w

8 8И о о и о р

Ж о д д м

8Й 88

1440895

Таблица 3 материалов 11ористость открытая, ЕовфФици- I ент теплопроводности

Вт (и/K.) ТемпеВремя обработки, мин.

Темп еВремя пОлнО

ro происхомдения реакции взаимодейст- . вия при температуре обработки, ч

ПРюаеР, Ф

Объемная плог ность, кг/м1

Свойства ратура обработки, OC ратура равмяг чения, С

Предел прочности прн смтни

ИПа

Известные приме ры:

260-300/200 5,2-6,0 0,053-0,063 0,3"0 5

850-870 60 1,О

655

30 0,5(850 С) 0,3

300

6,0

800

600

30 0,5(850 С) 0,045

5 2

260

800

600

5 0,5(820 С)

15 0,5(850 С) 5,15

260

800

555

4,0

2,3

800

555

30 0,5(650 С). 640

93,0

2,0

600

610

30 0,5С650 С)

5 0,6(820 С)

5 0,5(820 С) 95,0

0,9

600

4а

1,О.

3з5

240

760

560

3,8

3,3

220

760

560

60 1,0(1250 С) 800

72,1

li0

1200

830

"Числитель - объемная плотность зерна, знаменатель - насыпная объемная плотность зерна.

Составитель М. Хитрова

Редактор Н, Горват Техред A.Êðàâ÷óê Корректор М.васильева

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ултород, ул. Проектная, 4

Заказ 6140/27 Тираж 594 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

0,053

0,063

0,065

0,076

0,099

0,088

0,058 о,058

0,210