Сырьевая смесь для получениякальцийалюмохромфосфатного связую-щего

 

ОП ИСАИ ИЕ изовгктения „, 8О457О

Союз Советских

Социалистических

Реслублми к втоескьм сеи вальств (6 Ц Дополнительное к авт. сеид-ву(22) За»вленр05. 04. 77 (21) 2469817/23-.26 (51) М с присоединением заявки М— государственный комитет

СССР по делам изобретений н . открытий

С 01 В 25/26

С 04 В 29/02 (23) Приоритет

Опубликовано 150281. бюллетень Н9 6

Ю) Юк 661 ° 63 (088. 8) Дата опубликованмя олисанм» 15. 02. 81

Б. П. Середа, С. В. Золотавнна, Б. A. Пахомов, A. А. Андреев, Г. А. Буланова, В. Н. Бру

Э. И. Вереикова и Н. Б. Захарова (72) Авторы изобретения

Окулов, (71) Заявитель (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ .КАЛЪЦИЙАЛЮИОХРОИФОСФАТНОГО СВЯЗУКЩЕГО

Изобретение относится к получению связующих, используемых при изготов.лении антикоррозионных покрытий, а также цементов и бетонов различного назначения, в том числе для изготовления жаростойких аитикорроэиоиных обмаэок.

Известны составы, включающие ортофосфорную кислоту, соединения соответствующего металла и восстановнтель, например формалин, вводимый в сырьевую смесь для восстановления части соединения шестивалентного хрома до трехвалентного состояния (1).

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для изготовления фосфатного связующего, состоящая нз ортофосфориой кислоты, хромового ангидрида, гидроокиси алюминия, гидроокиси кальция и формалина при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Ортофосфорная кислота (100% HyP04)

46-57

Хромовый ангидрид 25-29

Гндроокись алюминия 5-8

Гидроокись кальция 5-7

Формалин 4-10

Вода Осталъное.

Известная сырьевая смесь обеспечивает пол вчение кальцийалнио-хромфосфатного связующего для нанесения фосфатных покрытий,обладающих высокой водостойкостью . при пониженных температурах обратЕ ботки 12 J. Однако наличие в этой сырьевой смеси формалина приводит к тому что нри изготовлении из этой смеси связующего, требуемого соотноше15 ння в нем шестивалентного и т зех-

: валентного хрома (СТО СгО ) весовое соотношение должно быть в пределах 0,37-0,41, образующееся в ,результате восстановления части хро20 мового ангидрида формальдегидом, что часто не выдерживается, поскольку механизм взаимодействия хромового ангидрида н.формальдегида, арследовательно, и стехиометрнчлские количества компонентов в значительно . степени зависят от условий процесса. Поэтому в известной сырьевой смеси колнчество формалина нормируется в весьма широких пре30 пелах.

804570

Крбме того, технология производства связующего и условия труда осложняются из-за присутствия в сырьевой смеси летучего и токсичного формальдегида.

Цель изобретения — создание сырьевой смеси для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего, обеспечивающей упрощение технологии переработки смеси и улучшение усло-, вий труда.

Поставленная цель достигается сырьевой смесью, содержащей, вес.Ъ: соединение фосфора в пересчете на ортофосфорную кислоту 36-40; сое-динение шестивалентного хрома в пересчете на хромовый ангидрид 10-13; соединение кальция, в пересчете на окись калвция 4-5, соединение алюминия в пересчете на гидроокись алюминия 5-6 и соединение трехвалентного хрома в пересчете на окись хрома 4-5, вода — остальное. В качестве cоeдинения фосфора целесообразно использовать индивидуальные или смешанные хромсодержащие фосфаты.

В качестве соединения трехвалентного хрома используют либо средний фосфат хрома Cv РО4.- h Н О .в виде гидратированного продукта с

И 5-12, либо моноэамещенный фосфат хрома С (Н Р04)з Н20, где и = 3,5-6,либо смешанные фосфаты хрома и алюминия в виде средних или кислых солей, либо гидратированные хромихроматы состава 2С "<О>.СгО

"и Н О, где й= 70-90, либо гидроокись хрома Сг О и Н О, где И = 15-22.

В качестве соединения шестивалентного хрома и кальция, кроме хромового ангидрида и гидроокиси кальция, используют, соответственно хромат и карбонат кальция.

Использование данной сырьевой смеси обеспечивает получение кальцийалюмохромфосфатного связующего с заданным содержанием трехвалентного и шестивалентного хрома, стабильно обеспечивающим отношение

Сг 0 . С О в требуемых пределах, а йменно 0,37-0,41. .Пример 1.В качестве хром. (tH)-, и фосфорсодержащего сырья используют средний фосфат хрома состава

С РО4-(5Н О .содержащий, .вес.Ъ: соедйненйе трехвалентного хрома в пересчете на Сг О 18; соединение фосфора в пересчете на.НьР0423 2.

Готовят сырьевую смесь следующим образом.

К 0,171 л технической ортофосфорной кислоты с содержанием 73%-ной

Н РО4 добавляют 62,0 г хромового ангидрида, нагревают до 50 и при пеЪ ремешивании выдерживают до полного его растворения. В полученный раствор вводят 70 .r водной пульпы гидроИ

65 соединение фосфора в пересчете на Н РО4. 38,4, соединение шестивалентного хрома в пересчете наСгО

10,8,соединение алюминия в пересчете на АВ(ОН ), соединение кальция в пересчете на СаО 4,0, соединение трех; валентного хрома в пересчете на

Cr@O 4, 4.

Для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего данную сырьевую смесь нагревают при перемешивании до 100 С и выдерживают в течение

0,5 ч. Реакционную смесь охлаждают и получают целевой продукт с весовым окиси алюминия с 81,8 г A(!(OH) „и 160 r известкового молока с 23,1 СаО нао

s гревают до 100 С и выдерживают при этой температуре до полного растворения компонентов. Затем добавляют

141,5 г влажного осадка среднего фосфата, содержащего 25, 5 г Сг ОЗ и

32,9 г Н Р04, получая сырьевую смесь со следующим содержанием компонентов, вес.%: соединение фосфора в пересчете на ортофосфорную кислоту (Н РО4) 39,1; соединение шестивалентного хрома в пересчета на хромовый ангидрид (СгО ) 10,7 > соединение алюминия в пересчете на гидроокись алюминия (AP,(OH )) 5,5; соединение кальция в пересчете на окись кальция (Cga), 4,0; соединение трехвалентного хрома в пересчете на окись хрома (СТО ) 4,4 °

Для получения кальцийалюмохромфос30 фатного свяэующего данную сырьевую смесь нагревают при перемешивании до 100 С и выдерживают до полного растворения среднего фосфата хрома.

Реакционную смесь охлаждают и получают целевой продукт с весовым отношением С Оэ. CrO> = 0,41 и плотностью 1,574 г/см .

Пример 2. В качестве хром (Ы ) и фосфорсодержащего сырья, исЗ пользуют моноэамещенный фосфат хрома состава С1(Н Р04) 45 Н О, содержащий, вес Ъ: соедйнение хрома (IfJ) в пересчете íà Cv>O> 18; соединение фосфора в пересчете на

Н РОа69,5.

К 0,120 л ортофосфорной кислоты по примеру 1 добавляют воду и 63,6 r хромового ангидрида н нагревают до 50 С и выдерживают при перемешивании до полного растворения хро40 мового ангидрида, затем температуру поднимают до 80 С и вводят 65 r водной пульпы гидроокисн алюминия с 31,2 r AE(OH)> и 200 г известкового молока с 28,4 r Са0, нагревают до

100 и выдерживают при этой температуре до полного растворения компонентов ° Добавляют 134 r порошкообразного кислого фосфата хрома, содержа-, щего 23,6 r Cr@O и 91 г Й>РО4, полу0 чая сырьевую смесь со следующим содержанием компонентов, вес Ъ:

804570 отношением Cry 0 Cr0g = 0,38 и плотностью 1,57.

Пример 3. В качестве хром (Ш ) —, алюминий- и Фосфорсодержащего сырья используют хромалюмофосфатное связующее в виде жидкого продукта состава CrAC (Н РО ), содержащее,вес. Ъ: соединение трехвалентного хрома в пересчете íà Cr 036,0> соединение алюминия в пересчете на Щ(0Н) - 7,3; соединение Фосфора. в пересчете на НЗPO4 — 47,6

Хромовый ангидрид в количестве

88,9 r растворяют в воде при 50 С, затем вводят 228 г известкового молока, содержащего 31,9 г СаО и температуру смеси повышают до 80 С.В полученный раствор затем добавляют

400 мл хромалюмофосфатного связующего указанного выше состава, содержащего 36 г Сг 0ф,, 37 г А (ОИ)) и 290 г

Н РО4, получая сырьевую смесь со сле- Щ дующим содержанием компонентов, вес.Ъ: соединение фосфора в пересчете на Н РО4 36,1; соединение Шестивалентного хрома в пересчете íà Cry 0

11,1; соединение алюминия в пересче- 2я те на АС(ОН) 5,6; соединение кальция в пересчете на Са0 4,0; соединение трехвалентного хрома в пересчете на Cr@0 4,5.

Для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего указанную сырьевую смесь нагревают до 100 С и выдерживают при этой температуре 0,5ч .

После охлаждения получают целевой продукт с отношением Cr>O>. СгОз= 33

0,405 и плотностью 1,493.

Пример 4. В качестве хром (tIl ) —, алюминий — и фосфорсодержащего сырья используют средний смешанный фосфат хрома и алюминия в виде водной пасты состава С А6 4 (Р04) 4, 4О содержащий, вес.Ъ: соединение трехвалентного хрома в пересчете на

С 0 7,4; соединение алюминия в пе.ресчете на АВ(ОН) 10,9; соединение

ФосФора в пересчете на Н РО4, 23,2. 4

К раствору 0,122 л ортофосфорной кислоты по примеру 1 в воде добавляют 54,6 г хромового ангидрида, нагревают до 50 С и выдерживают при перемешивании до полного его раство- о рения. Затем вводят 155 г известкового молока с 21,7 r CaO и растворяют в .тех же условиях. Полученный раствор нагревают до 80 С и вводят о

300 r влажного среднего смешанного фосфата хрома и алюминия указанного состава, содержащего 22,2 л Обоз., 32, 7 АВ (OH)y и 69, 5 г Н PO4, получая,сырьевую смесь со следующим со- . держанием компонентов, вес.Ъ: сое- динение фосФора в пересчете иа Н РО4 60

38,0; соединение шестивалентного хрома в пересчете на С 0510,1> соединение алюминия в пересчете на

AK(OH)y 6,0; соединение кальции в пересчете на СаО 4,0 соединение трехвалентного хрома в пересчете на CrgO@ 4,1..

Для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего данную сырье- вую смесь нагревают при перемешивании до 100ОС и выдерживают до полного растворения среднего Фосфата хрома и алюминия. Реакционную смесь охлаждают и получают целевой продукт с весовым отношением

C+0 : CrОъ = 0,405 и плотностью

1,55 г/см .

Пример 5. В качестве хром (Н1) — хром (y1) — содержащего сырья используют гидратированные хромхроматы в виде водной пасты состава

2СуО Cr 0 .8 ЗНАЛО, содержащие, вес.%: соединение трехвалентного хрома в пересчете на С " 0 16; соединение шестивалентного хрома в пе-. ресчете на О"0 5,3

В качестве соединения кальция и хрома шестивалентного используют хромат кальция состава Са Cr04, содержащий, вес.%: соединение кальция в пересчете на СаО 34,6; соединение шестивалентного хрома в пересчете Hà CI.О 60,0.

К раствору 0,187 л ортофосфорной кислоты по примеру 1 в воде добавляют 113 г хромата кальция, содержащего 38 г СаО и 67,8Cr0, смесь нагревают до 50 С и выдерживают. при перемешивании до полного раствооения хромата кальция Полученный раствордоводят до 80 С и вводят 100г водной пасты гидроокиси алюминия с

49 1г АК (ОН) и растворяют при 100 С Затем добавляют 200 r r идратированных хромихроматов указанного состава, содержащих 32 r Cr>Oq и 10,5 г Ct 0, получая сырьевую смесь со следующим содержанием компонентов, вес.Ъг соединение фосфора в пересчете на

Н3 РО 37,2; соединение шестивалентного хрома в пересчете наС 0 9,8р соединение алюминия в пересчете на

AE.(0Н) 6,0у соединение кальция в пересчете на СаО 4,7; соединение трехвалентного хрома в пересчете на Сг О 4,0.

Для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего данную сырьевую смесь нагревают при переме шквании до 100 С и выдерживают при этой температуре до. полного раство- . рения хромихроматов. Реакционную смесь охлаждают и получают целевой продукт с весовым отношением

CI 0 . CrО = 0,41 и плотностью

1,65 г/cM .

Пример 6. В качестве хром (Ш ) — содержащего сырья используют гидратированную окись хрома, содержа.4ую 30 вес.Ъ СГ 0 .

В раствор 0,222 л ортофосфорной кислоты по примеру 1 в воде добавляют

72,5 г хромового ангидрида, нагре804570 формула изобретения

Составитель В. Гродзовская

Редактор И. Петрова, Техред.T.Иаточка Корректор М. Демчик

Заказ 10802/35 Тираж 516 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР ао делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вают до 50 С и выдерживают при перемешивании до полного растворения хро.мового ангидрида, Далее s раствор, нагретый до 80 С, последовательно вводят 100 г гидратироваиной окиси хрома с 30 гСг 0,200 г известкового .молока с 27,9 г СаО и 80 г водной пасты гндроокиси алюминия с 39,5 г

АС(ОН)з, получают сырьевую смесь со следующим содержанием компонентов, вес.В: соединение фосфора в пересчете на Н РО4 36,0 соединение шестивалентного хрома в пересчете на СгО

10,5; соединение алюминия в пересчете на AR,(OH 5,7 соедййение Кальция в пересчете на СаО 4,0 соединение трехвалентного хрома В пересчете на

С " Оз 4.3 °

Для получения алюмохромфосфатного ,связующего укаэанную сырьевую смесь нагревают до 100 С и вндеркивают при этой температуре до полного растворения введенных компонентов. После охлаждения получают целевой продукт с отношением Ct 0 . С -О = 0,41 и плотностью 1,54 г/см >.

Аналогичные результаты получают йри использовании в качестве кальцийсодещкащего карбоната кальция (пример 1-4 и 6) . гЪ

Данная сырьевая смесь, как показали экспериментальные исследования, стабильно обеспечивает Получение кальцийалюмохромФОсфатного связующего с требуевв м соотношением трех (И) — и шестивалентиого хрома благодаря введению в ее состав соединения хрома (Ий), упрощает технологию переработки ее с получением связующего, так как исключается операция контро- ля полноты восстановления хрома (ЧО улучшает в санитарном отношении. условия труда как при получении сырьевой смеси, так и ее переработке на связующее благодаря исключению из ее состава формалина. Данное изобретение предлагает испольэовать в качестве исходного сырья сырьевой смеси целый ряд товарных продуктов; что, кроме значительного расширения сырьевой .базы, позволяет организовать ее производство как на заводах хромовых соединений, так и на Предприятиях, потребляющих кальцийалюмохромфосфатное связующее.

1. Сырьевая смесь для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего, содержащая соединения фосфора, ® кальция, алюминия н шестивалентного хрома, отличающаяся тем, что, с целью -упрощения технологии перЕработки смеси и улучшения условий труда, она содержит дополнительно соединение трехвалентного хрома при

1S следующем содержании компонентов, вес.В соединение фосфора в иересчете на ортофосфорную кислоту 35-40; соединение шестивалентного хрома в пересчете на хромовый ангидрид 10-13;

Щ соединение кальция в пересчете на окись кальция 4-6; соединение алюминия в пересчете на гидроокнсь алюминия 5-6; соединение трехвалентного хрома в пересчете на окись хрома 4-5; вода — остальное.

2. Смесь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве соединения фосфора она содержит индивидуальные .или смешанные хромсодержа30 щие фосфа™

3. Смесь по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем,,что в качестве соединения трехвалентного хрома она содержит индивидуальные или смешанные фосфаты хрома и албминия, или гидратированные хромихроматы, или гидрат окиси хрома.

4.Смесь по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в. качестве соединения

40 шестивалентного хрома н.кальция она содержит хромат и карбонат кальция.

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 462900, кл, С 23 F 7/08, 02.07r75.

2. Авторское свидетельство СССР

М 460267, кл. С 04 В 29/02 29.12.72.