Способ получения легкого заполнителя

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легкого заполнителя из вулканической горной породы, преимущественно перлита, туфа и пемзы. Для снижения расхода щелочного компонента при сохранении физико-механических свойств заполнителя измельченную породу смачивают ионизированной щелочной водой с PH 10-11,73 в количестве 5,0 - 9,4 мас.%. При использовании туфа ионизированную воду подогревают до 30-90°С. Получаемый заполнитель характеризуется насыпной плотностью 90 - 140 кг/м<SP POS="POST">3</SP>, прочностью 0,6- 1,1 МПа, теплопроводностью 0,050 - 0,065 Вт/м. К и относится к второму гидролитическому классу по стойкости воздействия влажной среды. Расход щелочи на получение заполнителя составляет 8-10% мас. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„! 497176 А 1 (51)4 С 04 В 14 04

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4088514/29-331 4088512/29-33, 4088513/29-33 (22) 13.05.86 (46) 30.07 ° 89. Бюл. У 28 (71) Научно-производственное объединение "Камень и силикаты" (72) А.С.Даниелян, М.Г.Бадалян, М,М.Бадалян А.В.Арутюнян, Г,К.Татевосян и Н,В.Месропят (53) 666,972 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1342888, кл. С 04 В 14/t2, 1986.

Патент Франции Р 2132436, кл, С 03 С 11/00, 1972. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО

ЗАПОЛНИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано .при изготовИзобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легкого заполнителя из вулканической горной породы, преимущественно перлита, туфа и пемзы.

Цель изобретения — снижение расхода щелочного компонента при сохранении физико-механических свойств заполнителя.

Способ получения легкого заполни теля из вулканической горной породы, преимущественно перлита, туфа и пемзы, включает иэмельчение породы, при готовление смеси с введением газообразователя и щелочного компонента, гранулирование, сушку и обжиг, при. этом измельченную породу смачивают ленин легкого заполнителя из вулканической горной породы, преимущественно перлита, туфа и пемзы. Для снижения расхода щелочного компонента при сохранении физико-механических свойств заполнителя измельченную породу смачивают ионизированной щелочной водой с рН 10-11,73 в количестве

5,0-9,4 мас.X. При использовании туфа ионизированную воду подогревают до 30-90 С. Получаемый заполнитель характеризуется насыпной плотностью

90-140 кг/м, прочностью 0,6-1,1 МПа, теплопроводностью 0,050-0,065 Вт/м -K и относится к второму гидролитическому классу по стойкости воздействия влажной среды. Расход щелочи на получение заполнителя составляет 8

10 мас.X. 1 з.п. ф-лы, 2 табл, ионизированной щелочной водой q рН =

10-11,73 в количестве 5,0-9,4 мас.%.

При использовании туфа ионизированну о воду подогревают до 30-90 С. ! .1

Приготовление щелочной иониэиро-, э ванной воды по методу электролиза осуществляется путем пропускания постоянного электрического тока напря- ; © жением 220 В через водопроводную воду. Пространство между двумя электродами при помощи специальной полупроницаемой мембраны разделяется на две ячейки, В анодной ячейке вода приобретает резко выраженные кислотные характеристики и именуется кислой водой. В катодной ячейке вода приобретает щелочные свойства. Степень активации воды контролируется измене14971

При приготовлении сырьевой смеси исходное сырье загружают в мельницу и проводят помол до получения порошка с удельной поверхностью 3500—

5000 см /г, затем добавляют щелочь

NaOH в виде 40-42 -ного раствора и газообразователь HN09 в количестве

0,1-0,2 мас.7. В смесь добавляют щелочную ионизированную воду с рН

10,0-11,73, полученную посредством электродиализа обычной водопроводной воды, и массу перемешивают в бегунах, Из шихты получают на тарельчатом грануляторе гранулы, опудривают, сушат. при 80-100 С и вспенивают во вращающейся печи при 800-860 С в течение

6-10 мин.

3 нием величины рН, При активации варьируются время обработки и расстояние

1 между электродами, что дает возможность получить активированную воду с заранее заданными параметрами, С увеличением времени активации значение рН возрастает до определенного предела, а затем мало меняется. Оптимальное время активации. составляет от 6 до 15 мин, что при расстоянии между электродами 100 мм и напряжении

220 В позволяет получить активирован.— ную воду с рН щелочной среды 10,011,73, 15

Производительность установки для получения ионизированной воды 2,53 м /ч. Затраты энергии на 1 мз ионизированной воды 1,2-1,3 кВтч. Стоимость 1 м ионизированной воды

0,7 руб.

Щелочная ионизированная вода, используемая при осуществлении способа, представляет собой прозрачную жид-. кость, количество свободных OH ионов 25 равно 10 " моль/л при рН = 10,0 и

10 моль/л при pH = 11,73; количество С1 ионов — следы, Б0 ионов— следы.

В отличие от обычной водопровод- 30 ной воды щелочная ионизированная вода содержит свободных ионов OH больше в 10э -10 и раз. По своим свойствам эта вода относится к электролитам, по химическому составу соответствует требованиям ГОСТ 23732-72.

Пример, Для получения легкого заполнителя в качестве вулканической горной породы использовали туф, перлит и пемзу, химический состав 40 которых представлен в табл. 1.

76

При использовании туфа иониэированную воду подогревают до 30-90 С.

При использовании в качестве сырьевой смеси перлита, туфа и пемзы способ осуществляют следующим образом, Исходное сырье отходы туфа — загружают в мельницу и проводят помол до получения порошка с удельной поверхностью 3000-5000 см /г. Порошок туфа обрабатывают нагретой до 30—

90 С щелочной иониэированной водой с рН = 10,0-11,73.

Затем производят помол остальных компонентов шихты — перлита и пемзы до удельной поверхности 3000

5000 cMý /г, которые смешивают с туфом.. В полученную массу добавляется щелочь ЯаОН в виде 40-42Х-ного раствора в количестве 9 мас,X и газообразователь HNO в количестве О, 1мас,X и перемешивают в бегунах, Из шихты гранулируют гранулы на тарельчатом грануляторе, опудривают, сушат при

80-100 С и вспенивают во вращающейся печи при 800-830 С в течение 6-8 мин, Свойства полученных легких заполнителей представлены в табл, 2, При сохранении физико-механических свойств легкого заполнителя по насыпной плотности и прочности предлагаемый способ обеспечивает снижение расхода дефицитного и дорогостоящего компонента щелочи до уровня

8,0-10,0 мас,X.ïðîòèâ 21 мас.X в известном способе. При этом гидролитический класс получаемого заполнителя повьппается до 2 против 5 за счет повышения стойкости заполнителя к воздействию влажного воздуха, поскольку содержание в нем Na O не превьнпает

0,03-0,06 мг/г, т.е. заполнитель относится к классу устойчивых стекол, у которых потери веса от воздействия влажного воздуха и воды не происходят.

Формула изобретения

1, Способ получения легкого заполнителя из вулканической горной пОроды, преимущественно перлита, туфа и пемзы, включающий измельчение породы, приготовление смеси с введением газообразователя и щелочного компонента, гранулирование, сушку и обжиг, о т л и,ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода щелочного компонента при сохранении физи1497176 ко-механических свойств заполнителя, измельченную породу смачивают ионизированной щелочной водой с рН = 1011,73 в количестве 5,0-9,4 мас.X.

Таблица 1

Химический состав, 7.

Вид вулканической породы

Туф

Перлит

Пемза

Таблица 2

Примеры реализации предлагаемого способа

Наименование показателей

Известный способ!

I f

4 5 6 7

9 Контролььный

84,9

86,4

84,4 78,6

85,4

81, 4

8t 0

80,9

82,4

9,0

83>4 82>9

90 9,0

8,0

10,0

S 5

8,5 21,5

9,5 9,2

8 5

0,1 О,f 0,1 0,1 0,2

0,1

О,!

О ° 1

0,1

0i1

0i4

BiO

10>85

6,0 7,0

10,85 t1,73

9,4 9,2

10,85 10,45

7,5

10,0

9,0

10>0

5,0

10,5

7,0 (неиониэированная) 8 5

11,73

Температура сушки, 4С!

250300

1050

800 SOO 820 820 840 850 800

820

830

100Р

100 120 140 130 105 90

100 95 t20

230 130

1,2

0,9

0,6 1,0

0,9

1,о

0,6

0,9

1,2

Составитель В.Образцова

Редактор А.Маковская Техред М.Ходанич

Корректор С.Шекмар

Заказ 4400/27 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рау1псквя наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Содержание компокентов, мас,Xt

Перлит

Туф

Смесь перлита, туфа и пемзы .Щелочь

Газообраэователь

Щелочная иони-. эированная вода рН воды

Температура обжига C Характеристика заполнителя!

Насыпная плотность, кг/м>

Прочность при сдавливании, ИПа

Теплопроводность, Вт/и К

Гидролитический класс

2, Способ по п,1, о т л и ч а ю— шийся тем, что при использовании туфа ионизированную воду подогревают до 30-90 С.

8i02 А1203 Уе205+ СаО NgO Na20 К20 П,п.п, + Fe0

62,50 17,02 5,82 4,32 1,28 4,05 3,25 1,61

73,1 12,5 1,0 0,99 "0,25 3,95 1,62 3,79

71,34 14,43 1,10 2,28 0,36 4,0 1,80 4,44

100 100 100 100 80 90 100 90 80

0,050 0,050 0,055 0,055 0,060 0,065 0,065 0,060 О ° 055 0>080