Сырьевая смесь для получения фосфатного связующего

 

Использование: при получении фосфатных связующих, используемых для изготовления различных материалов технического и строительного назначения с низкой температурой отверждения. Сущность изобретения: смесь для получения фосфатного связующего содержит, мас.%: ортофосфорную кислоту 20,25-26,47; отход фосфатирования металлов 70,0-75,0; воду остальное. Положительный эффект: предел прочности при сжатии 19-24 МПа, температура отвержедния 20^oС. 1 табл.

Изобретение относится к производству фосфорсодержащих соединений, а именно к получению фосфатных связующих, используемых для изготовления различных материалов технического и строительного назначения с низкой температурой отверждения.

Наиболее близкой к предлагаемому является сырьевая смесь для получения фосфатного связующего, содержащая, мас.

Ортофосфорную кислоту 28,5-34 Двуокись титана 6,65-35,75 Отход титано-магниевого производства 35,75-59,35 Вода До технической необходимости [1] Недостатками данного состава являются относительно высокая температура термообработки материала на основе данного связующего (300^oС), невысокая прочность образцов, большой расход дорогостоящей ортофосфорной кислоты.

Для устранения указанных недостатков предложена сырьевая смесь для получения фосфатного связующего, включающая ортофосфорню кислоту, отход производства и воду, в которой в качестве отхода производства используют отход фосфатирования металлов, при следующем соотношении компонентов, мас.

Ортофосфорная кислота 20,25 26,47 Отход фосфатирования металлов 70,0-75,0 Вода Остальное При синтезе данного связующего использовались: 1. Ортофосфорная кислота, соответствующая требованиям ГОСТ 10678-76.

2. Отход фосфатирования металлов, образующийся в процессе фосфатирования черных металлов, представляет собой суспензию серого цвета с влажностью 65-70% следующего состава, мас.

P₂O₅ 26,69 Fe₂O₃ 31,2
ZnO 15,9
Нерастворимый остаток 11,8
п.п.п. Остальное.

Пример 1.

В колбу с мешалкой заливают 20,25 г (20,25%) ортофосфорной кислоты и 4,75 г (4,75% ) воды. Затем при постоянном перемешивании вводят 75 г шлама фосфатирования. Реакционную смесь нагревают до температуры 80^oC и выдерживают в течение 1 ч.

Для определения температуры отверждения композитов из смеси на основе отработанного молотого хроммагнезита и полученного связующего методов отливки готовят образцы 20х20х20 мм, которые отверждают на воздухе при температуре окружающей среды.

Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, но отличаются количественным соотношением компонентов.

Сопоставительный анализ предложенного и известного составов приведен в таблице.

Как видно из таблицы, увеличение количества шлама фосфатирования до 80% ведет к падению прочности композитов, а уменьшение количества шлама в составе связующего ведет к очень быстрому схватыванию смеси, в результате чего она становится не технологичной в течение нескольких минут. Таким образом, оптимальное количество шлама фосфатирования лежит в пределах 76-70%
Из таблицы также видно, что у композитов холодного твердения, изготовленных на основе фосфатного связующего, предел прочности при сжатии на 4,5-5% выше, чем у прототипа.

Применение в составе связующего шлама фосфатирования, как видно из таблицы, дает возможность снизить расход дорогостоящей ортофосфорной кислоты в среднем в 2,5 раза.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для получения фосфатного связующего, включающая ортофосфорную кислоту, отход производства и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве отходов производства отходы фосфатирования металлов при следующем соотношении компонентов, мас.

Ортофосфорная кислота 20,25 26,47
Отходы фосфатирования металлов 70,0 75,0
Вода Остальноеш

РИСУНКИ

Рисунок 1