Способ обработки гидратированного флогопита

 

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к изготовлению вспученного флогопита. Сущность изобретения заключается в том, что материал помещают в высокочастотное электромагнитное поле при концентрации рассеиваемой в материале мощности не менее 20 МВт на 1 м3 невспученного флогопита.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к изготовлению вспученного флогопита.

Известен способ получения вспученного материала, включающий ударную подачу энергии на невспученный материал, который предварительно размельчается и подается в восходящий поток раскаленных газов, где в результате ударного воздействия тепловой энергии на частицы материала происходит их вспучивание (SU, авт. св. 1043456, F 27 B 15/00, 1983).

Недостатком известного способа является значительная энероемкость процесса и неравномерное вспучивание материала, который после охлаждения усаживается, теряя характеристики вспученного материала.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту является известный способ обработки материалов в высокочастотном электромагнитном поле (Su, авт. св. 1495130, В 28 D 1/32, 1989).

Задачей изобретения является увеличение коэффициента вспучивания, сокращение продолжительности и энергоемкости процесса вспучивания.

Указанная задача решается за счет того, что в качестве носителя энергии использует СВЧ-электромагнитную энергию при концентрации рассеиваемой в материале мощности не менее 20 МВт на 1 м3 невспученного материала. При таком воздействии, благодаря радиопрозрачным свойствам собственно флогопита и большим диэлектрическим потерям, свойственным воде, практически вся энергия поглощается водой, что и обеспечивает равномерное по всему объему чешуйки гидрофлогопита ее вспучивание, а при таком вспучивании его характеристики сохраняются и после остывания материала. Следует отметить, что радиопрозрачные свойства флогопита, по крайней мере в его холодном состоянии, создают условия, при которых энергия не затрачивается на его нагрев, как это имеет место при вспучивании с помощью внешнего теплоносителя. Этим, в основном, достигается экономия затрат энергии при вспучивании в СВЧ-электромагнитном поле. Но флогопит со временем разогревается под воздействием горячих паров воды. При этом он теряет свои радиопрозрачные свойства и начинает сам поглощать энергию. Поэтому, чем выше концентрация СВЧ-энергии, тем быстрее происходит разогрев воды и вспучивание гидрофлогопита и тем более экономичным является процесс с точки зрения затрат энергии.

Такое явление имеет место только когда концентрация мощности, рассеиваемой в материале СВЧ-электромагнитной энергии, не менее 20 МВт на 1 м3 невспученного материала. Коэффициент вспучивания слабогидратированного флогопита (степень гидратации до 0,1) равна 6,5.

Увеличение концентрации рассеиваемой мощности а материале выше 20 МВт на 1м3 благоприятно сказывается на характеристиках вспучивания, т.е. увеличивается коэффициент вспучивания, сокращается время процесса и уменьшается его температура, однако такое влияние на вспучивание не оказывается при увеличении концентрации рассеивания до бесконечности. Предельная величина концентрации рассеиваемой в материале мощности ограничивается спеканием содержащихся в применяемых материалах окислов железа (FeO, Fe2O3) под воздействием электромагнитной энергии. При этом, чем выше содержание окислов железа в минерале, тем быстрее наступает ограничение в увеличении мощности. Нами проведены опытные работы по определению верхнего предела величины концентрации рассеиваемой мощности для флогопитов известных месторождений, который составил 40 МВт на 1 м3 невспученного материала.

Способ по изобретению обеспечивает снижение расхода энергии до 4-5 кВтчас/м3. При этом коэффициент вспучивания равен 8. Одновременно при вспучивании материала уменьшается температура канала не менее, чем до 300oC, что позволяет упростить конструкцию и снизить эксплуатационные расходы. Кроме того, полностью отсутствуют экологически вредные выбросы в атмосферу.

Конкретный пример выполнения способа Необходимый уровень концентрации мощности СВЧ-электромагнитного поля 20 МВт/м3 может быть достигнут в прямоугольном волноводе сечением 220 x 104 мм на частоте 915 МГц при мощности СВЧ-генератора P 50 кВт. Предварительно размельченный гидрофлогопит подают в волновод, выполняющий функции тракта обжига, после установки номинальной мощности генератора, через запредельную трубу. Перед подачей гидрофлогопита в тракт обжига, тракт наклоняют под определенным углом к горизонту с тем, чтобы обеспечить скольжение гидрофлогопита под собственным весом, либо с помощью дополнительной механической вибрации тракта, обеспечивая необходимое время его пребывания в тракте под воздействием СВЧ-поля. Для слабогидратированного флогопита это время при мощности генератора 50 кВт составляет 15 с, для вермикулита 5 с.

Коэффициент вспучивания слабогидротиронанного флоготипа 6,5, вермикулита 8,0.

Таким образом, способ по изобретению обеспечивает возможность качественного вспучивания слабогидратированного флогопита и снижение расходов энергии на вспучивание материала за счет того, что концентрация рассеиваемой в материале мощности СВЧ-электромагнитной энергии не менее 20 МВт на 1 м3 невспученного материала.

Формула изобретения

1. Способ обработки гидратированного флогопита, включающий воздействие на материал энергией высокочастотного электромагнитного поля, отличающийся тем, что обработку материала осуществляют при концентрации рассеиваемой в материале мощности не менее 20 МВт на 1м3 невспученного флогопита.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к переработке слоистых материалов, в частности к способам их расщепления для получения тонких мелкодисперсных фракций

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для очистки флогопитовой слюды
Изобретение относится к способам получения тонкодисперсной слюды с высоким отношением диаметра частиц к их толщине, служащей основой для перламутровых пигментов

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности для получения тонкодисперсных порошков из молотых слюд, и может быть использовано в промышленности строительных материалов

Изобретение относится к подготовке слюдяной массы в производстве слюдобумаг с улучшенными электрофизическими характеристиками

Изобретение относится к переработке минерального сырья Предложенный способ подготовки пластинчатых кристаллов к расщеплениию позволитувеличить электрофизические характеристики слюдооумаги при использовании в качестве слюды биотита

Изобретение относится к сухому измельчению слюды с использованием специфики ее физико-химических свойств

Изобретение относится к обработке легкорассеивающихся материалов, в частности к способам расслоения кристаллов слюды

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и электротехнической промышленности

Изобретение относится к устройствам для СВЧ-обжига гидрослюд различной степени гидратации, в том числе при содержании воды в гидрослюде до 1%
Изобретение относится к переработке слюды, в частности к способам ее расщепления, и может быть использовано для получения пластинчатого материала при производстве слюдобумаг, пигментов, наполнителей полимеров, косметике, обоев, в лакокрасочной промышленности

Изобретение относится к способам обработки слюды с целью получения нового пластинчатого материала, который может быть использован в радиационной защите в атомной промышленности, а также в качестве тепло-, звуко-, электроизоляционного материала. В способе обработки слюды путем выдержки ее в нагретом растворе кислоты с последующими промыванием и просушиванием в качестве слюды используют тонко расщепленные пластины, в качестве кислоты используют высококонцентрированную муравьиную кислоту, выдержку в последней осуществляют в два этапа, после второго этапа выдержки осуществляют нейтрализацию кислой среды, причем на первом этапе выдержки в муравьиную кислоту дополнительно вводят тонко измельченную траву полыни, либо шалфея, либо ромашки, либо розмарина, либо гингко билоба, после выдерживания не более часа при температуре, не превышающей температуру вспышки кислоты, смесь кислоты с травой и пластинами слюды охлаждают до комнатной температуры и выдерживают в течение 50-150 часов, этот этап повторяют по большей мере 7 раз, после чего обработанные пластины удаляют из смеси, на втором этапе выдержки слюды в свежую муравьиную кислоту той же концентрации дополнительно вводят кварцевый песок, этап осуществляют аналогично режиму первого этапа и в том же количестве, извлеченные после нейтрализации пластины промывают приготовленной суспензией, состоящей из воды, молока, поваренной соли и тонко измельченного силиката группы оливина. В способе нейтрализацию кислой среды осуществляют путем введения в смесь кислоты с пластинами слюды и кварцевым песком гипохлорита натрия. В способе также предусматривают использование оливинита в качестве силиката группы оливина. Технический результат - получение тонкого пластинчатого материала с увеличенной радиационной стойкостью. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Наверх