Фосфатное связующее

 

Изобретение относится к неорганическим связующим веществам, которые могут использоваться в огнеупорных клеях, жаропрочных композициях для восстановления футеровки промышленных печей, в декоративных, огнезащитных и антикоррозионных покрытиях и т. п. Цель изобретения - снижение гигроскопичности связующего. Фосфатное связующее содержит, мас.%: ортофосфорная кислота (в пересчете на 100% - ную кислоту) 17 - 25; отработанный хромсодержащий электролит гальванического производства (в пересчете на CrO₃ 1,8 - 5,5; шлам от размерного химического травления алюминия (в пересчете на Al(OH)₃ 4,0 - 12,9; формалин (в пересчете на 100% - ный) 0,4 - 1,3; вода - остальное. Изобретение позволяет в два раза снизить гигроскопичность связующего. 1 табл.

Изобретение относится к неорганическим связующим веществам, а более точно к фосфатному связующему, которое может быть использовано в огнеупорных клеях, жаропрочных композициях для восстановления футеровки промышленных печей, в декоративных, огнезащитных и антикоррозионных покрытиях и т.п. Цель изобретения снижение гигроскопичности связующего. Отработанный хромсодержащий электролит включает примеси тяжелых металлов, суммарное содержание которых в пересчете на Mе₂O₃ составляет 0,4-1,6 мас. где Ме Cu, Fe, Mg и другие, содержание сульфат-иона SO₄^2- ) 2,5 мас. а шлам от размерного химического травления алюминия содержит, мас. Al₂O₃ 60-65 Me_nO_m, где Ме Cu, Fe, Co, Cd, Mn, Ni, K, Na, Li 0,1-3,5 Вода Остальное Сырьевую смесь готовят следующим образом. Отработанный хромсодержащий электролит загружают в реактор с мешалкой и обратным холодильником и затем туда же вводят ортофосфорную кислоту и порциями отмытый воздушно-сухой шлам из ванн. П р и м е р 1 (прототип). В реактор с мешалкой загружают 1 л отработанного хромсодержащего электролита с содержанием 90 г/л (3,73 мас.) CrO₃, добавляют 210, 14 г (8,73 мас.) гидроксида алюминия (ТУ 6-09-2758-73) и 0,604 г (35 мас.) технической ортофосфорной кислоты. Реакционную смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 1-1,5 ч до полного растворения гидроксида алюминия. Затем добавляют 0,053 л (0,89 мас.) 100%-ного формалина для восстановления Cr⁶⁺ в Cr³⁺ и продолжают нагрев в течение 2 ч. Получают 1,7 л вязкой жидкости темно-зеленого цвета, которую затем упаривают до плотности d1,61 г/см³. Полученный продукт соответствует ТУ 6-18-166-83. Образец полученного связующего высушивают до постоянной массы при 105^оС. Гигроскопичность сухого остатка определяют по методике определения сорбционной влажности при относительной влажности воздуха 85% (методика ГОСТ 24816-81) и времени контакта 15 сут. Через 15 сут гигроскопичность полученного образца составляет 40,2% П р и м е р 2. В реактор с мешалкой загружают 1 л отработанного хромсодержащего электролита, содержащего 90 г/л (3,73 мас.) CrO₃, добавляют 214,5 г (8,73 мас.) алюминийсодержащего шлама из ванны размерного травления алюминия, содержащего 98,2% Al(OH)₃ и 0,604 г (35 мас.) технической ортофосфорной кислоты. Реакционную смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 1-1,5 ч до полного растворения алюминийсодержащего шлама, затем добавляют 0,053 л (0,89 мас.) 100%-ного формалина для восстановления Cr⁶⁺ в Cr³⁺ и продолжают нагрев в течение 2 ч. Получают 1,7 г вязкой жидкости темнозеленого цвета, которую затем упаривают до плотности d 1,61 г/см³. Полученный продукт соответствует ТУ 6-18-166-83. Гигроскопичность, которую определяют описанным выше методом, составляет 20,0% П р и м е р 3. Связующее готовят аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, мас. Отработанный хром- содержащий элект- ролит 1,8 Алюминийсодержа- щий шлам 4,0 Ортофосфорная кислота 17,0 Формалин 0,4 Вода 76,8 После упаривания получают связующее, соответствующее ТУ 6-18-166-83. Гигроскопичность составляет 23,2%
П р и м е р 4. Связующее готовят аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, мас. Отработанный хром-
содержащий элект- ролит 5,5
Алюминийсодержа- щий шлам 12,9
Ортофосфорная кислота 52,0 Формалин 1,3 Вода 28,3
После упаривания получают связующее, соответствующее ТУ 6-18-166-83. Гигроскопичность составляет 18,4%
Снижение гигроскопичности связующего происходит за счет присутствия в шламе гидроксидов металлов (Cu, Fe, Ni, Co, Cd, Na и др.), накапливающихся в шламе в результате размерного травления в щелочных электролитах различных алюминиевых сплавов. В свою очередь, снижение гигроскопичности расширяет диапазон использования материалов, содержащих или обработанных алюмохромфосфатным связующим, так как эти материалы могут эксплуатироваться в помещениях с повышенной влажностью. Свойства связующего и прототипа приведены в таблице.

Формула изобретения

ФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ, включающее ортофосфорную кислоту, хромсодержащий компонент, алюмосодержащий компонент, формалин и воду, отличающееся тем, что, с целью снижения гигроскопичности, оно содержит в качестве хромсодержащего компонента отработанный хромсодержащий электролит гальванического производства, а в качестве алюмосодержащего компонента шлам от размерного химического травления алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Ортофосфорная кислота (в пересчете на 100%-ную кислоту) - 17 - 52
Отработанный хромсодержащий электролит гальванического производства (в пересчете на CrO₃) - 1,8 - 5,5
Шлам от размерного химического травления алюминия (в пересчете на Al(OH)₃) - 4,0 - 12,9
Формалин (в пересчете на 100%-ный) - 0,4 - 1,3
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1