Гидрофобизирующий минеральный порошок с антислёживающим эффектом и способ его получения

Группа изобретений относится к антислеживающим добавкам и способам их получения и может применяться в производстве минеральных удобрений, огнетушащих порошках и других минеральных порошковых системах, склонных к слеживанию. Гидрофобизирующий минеральный порошок с антислеживающим эффектом включает метакаолин и модифицирующую добавку – смесь на основе органосилоксанов в количестве 1,5-2,5 мас.%, и имеет гранулометрический состав: фр. < 39 мкм не менее 90%, фр. < 14 мкм не менее 50%, фр. < 4 мкм не менее 10%. Способ получения указанного выше гидрофобизирующего минерального порошка предусматривает совместное измельчение метакаолина со смесью на основе органосилоксанов в мельнице центробежно-ударного измельчения до указанного выше гранулометрического состава. Технический результат – замедление процессов поглощения порошком капельно-жидкой и газообразной влаги, повышение текучести, улучшение антислеживающих свойств и увеличение срока хранения порошка. 2 н.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к антислеживающим добавкам и способам их получения и может применяться в производстве минеральных удобрений, огнетушащих порошках и других минеральных порошковых системах, склонных к слеживанию.

Известно использование метакаолина в сухих строительных смесях и бетонах [http://kaolinzhl.ru/].

Также известны гидрофобизирующие минеральные порошки с антислеживающим эффектом, включающие какое-либо минеральное вещество и модификатор.

Известен способ получения модифицированного диоксида кремния, включающий смешение диоксида кремния с модификатором, отличающийся тем, что обработанный модификатором диоксид кремния термостатируют при температуре 20-150°С в течение 0,5-24 ч, а в качестве модификатора используют смесь метилгидридсилоксана, как основы, с содержанием активного водорода 1,6-1,7 мас. % и катализатора -аминоэтиламинопропилтриметоксисилана или аминофункционального силоксана [Патент RU 2216512 С2, МПК С01В 33/12. Способ получения модифицированного диоксида кремния / В.Л. Бахарев, В.И. Селиверстов, В.И. Стенковой, П.Г. Веретинский, А.В. Никитин, В.А. Ковязин. №2002103621/12, заявл. 14.02.2002; опубл. 20.11.2003, Бюл. №32.].

Известен также способ измельчения материалов (цемента, песка, извести и других) в центробежно-ударных мельницах [https://www.allbeton.ru/article/310.html]. Этот способ по совокупности технических признаков и назначению является наиболее близким аналогом по отношению к предлагаемому способу.

Данный способ не обеспечивает получение необходимых свойств гидрофобизирующих минеральных порошков с антислеживающим эффектом - замедления процессов влагопоглощения и увеличенного срока хранения.

Поэтому задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является получение необходимых свойств гидрофобизирующих минеральных порошков с антислеживающим эффектом.

Техническим результатом изобретения является замедление процессов поглощения порошком капельно-жидкой и газообразной влаги, улучшение текучести и антислеживающих свойств порошка, а также увеличение его срока хранения и степени гидрофобности.

Технический результат изобретения достигается тем, что гидрофобизирующий минеральный порошок с антислеживающим эффектом, включающий минеральное вещество и модифицирующую добавку, согласно изобретению содержит в качестве минерального вещества метакаолин и в качестве модифицирующей добавки смесь на основе органосилоксанов при дозировке добавки 1,5-2,5 мас. % и имеет гранулометрический состав: фр. < 39 мкм не менее 90%, фр. < 14 мкм не менее 50%, фр. < 4 мкм не менее 10%.

Технический результат изобретения достигается также тем, что в способе получения гидрофобизирующего минерального порошка с антислеживающим эффектом, согласно изобретению измельчение метакаолина в мельнице центробежно-ударного измельчения, согласно изобретению измельчение осуществляют до гранулометрического состава: фр. < 39 мкм не менее 90%, фр. < 14 мкм не менее 50%, фр. < 4 мкм не менее 10% совместно с добавкой смеси на основе органосилоксанов при дозировке добавки 1,5-2,5 мас. %. Использование изобретения позволяет повысить текучесть минерального порошка, замедлить процессы поглощения порошком капельно-жидкой и газообразной влаги, а также улучшить его антислеживающие свойства и увеличить срок хранения.

Минеральной основой порошка является аморфный силикат алюминия - метакаолин, образующийся при термообработке каолина до 900-1000°С и не являющийся горючим и взрывоопасным веществом.

Флюидизированный метакаолин при контакте с другим дисперсным материалом существенно замедляет процессы поглощения им капельножидкой и газообразной влаги. Помимо этого, флюидизированный метакаолин, обволакивая другие компоненты порошка, действует как смазка, придавая минеральному составу повышенную текучесть.

При помоле метакаолина в центробежно-ударной мельнице вводится модификатор - смесь органосилоксанов с различной молекулярной массой. При этом оптимальная дозировка добавки смеси на основе органосилоксанов составляет 1,5-2,5 мас. %. Модифицирование метакаолина органсилоксанами позволяет также получать порошок с повышенной текучестью и увеличенной степенью гидрофобности.

Способ получения гидрофобизирующего минерального порошка с антислеживающим эффектом осуществляют следующим образом.

Метакаолин подают в мельницу центробежно-ударного измельчения, совместно с ним вводят модификатор - смесь на основе органосилоксанов. Дозировка добавки составляет 1,5-2,5%. Исходный материал, поступив в центральную часть вращающегося ускорителя, двигается от центра к периферии и разгоняется до скорости 70-125 м/с, обеспечивающей разрушение материала, в результате чего сталкивается с отбойными элементами и измельчается до гранулометрического состава: фр. < 39 мкм не менее 90%, фр. < 14 мкм не менее 50%, фр. < 4 мкм не менее 10% совместно с добавкой смеси на основе органосилоксанов при дозировке добавки 1,5-2,5 мас. %. Измельченный материал подхватывается воздушным потоком, создаваемым вентилятором, и направляется в зону классификации, где происходит выделение фракций требуемой тонины, а недоизмельченный материал направляется в ускоритель для дальнейшего измельчения. То есть, осуществляется непрерывный отвод недостаточно измельченного материалаи возвращение на доизмельчение крупных частиц. При этом в камеру помола подается смесь на основе органосилоксанов. В высокоскоростном потоке воздуха в камере помола раствор превращается в аэрозоль и равномерно оседает на поверхности измельчаемых частиц.

Экспериментально проверяли свойства при использовании предлагаемого гидрофобизирующего минерального порошка с антислеживающим эффектом и при использовании прототипа. При этом при применении изобретения повысилась текучесть порошка на 8-10%, влагопоглощение замедлилось на 9-12%, увеличился срок хранения на 7-10%, повысилась степень гидрофобности на 5-8% относительно прототипа.

Использование изобретения позволяет повысить текучесть минерального порошка, замедлить процессы поглощения порошком капельно-жидкой и газообразной влаги, а также улучшить его антислеживающие свойства и увеличить срок хранения и степень гидрофобности.

1. Гидрофобизирующий минеральный порошок с антислеживающим эффектом, включающий минеральное вещество и модифицирующую добавку, отличающийся тем, что содержит в качестве минерального вещества метакаолин и в качестве модифицирующей добавки смесь на основе органосилоксанов при дозировке добавки 1,5-2,5 мас.% и имеет гранулометрический состав: фр.<39 мкм не менее 90%, фр.<14 мкм не менее 50%, фр.<4 мкм не менее 10%.

2. Способ получения гидрофобизирующего минерального порошка с антислеживающим эффектом, включающий измельчение метакаолина в мельнице центробежно-ударного измельчения, отличающийся тем, что измельчение осуществляют до гранулометрического состава: фр.<39 мкм не менее 90%, фр.<14 мкм не менее 50%, фр.<4 мкм не менее 10% совместно с добавкой смеси на основе органосилоксанов при дозировке добавки 1,5-2,5 мас.%.