Способ получения синтетического волласто-нита

 

1 11 82738 6

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.08.77 (21) 2517256/23-26 (51) М.К.п.

С 01В 33/24 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (53) УДК 661.183.6:

:546.41 (088.8) по делам изобретений и открытий

1 ! (72) Авторы изобретения

Г. О. Григорян и Е. М. Х чумян. J

I

Институт общей и неорганической химии 1 АН Армянской CCP

1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО

ВОЛЛАСТО Н И ТА

Изобретение относится к технологии получения синтетических силикатов кальция, а именно волластонита, применяемого для изготовления керамики, а также в качестве наполнителя при изготовлении полимеров и красок.

Известен способ получения синтетического волластонита путем спекания измельченной смеси кремнизема и известняка или окиси кальция во вращающейся печи при

1400 С (1).

Данный способ, однако, достаточно трудоемок вследствие необходимости применения высоких температур.

Известен также способ получения синтетического волластонита путем гидротермальной обработки смеси из гидроокиси кальция, кремневой кислоты или песка, с последующим обжигом полученного гидрометасиликата кальция в присутствии минерализаторов, например, солей щелочных или щелочноземельных металлов, при

800 — 1150 С (2).

Недостатком данного способа является сложность и длительность вследствие необходимости проведения процесса по получению гидросиликата кальция и его обезвоживанию. Кроме того, использование гидроокиси кальция и минерализаторов недостаточно экономично.

Цель изобретения — упрощение процесса получения синтетического волластонита и повышение его экономичности.

3то достпгастся предлагаемым способом

5 получения синтетического волластонита из шихты, содержащей кремнеземсодержащее сырье и в качестве кальцийсодержащего сырья фосфогипс, взятых в материале соотношении окислов SiOq. СаО 1 — 1,5: 1, 10 путем ее обжига в присутствии 3 6 — 10 вес.% кокса в расчете на сульфат кальция в гипсе при 1000 †12 С в течение одного-двух часов.

Отличие способа состоит в том, что в ка15 честве кальцийсодержащего компонента используют фосфогцпс и обжиг ведут в присутствии кокса.

Дополнительное отличие способа определяется тем, что кремнеземсодержащее сы20 рье и фосфогипс используют в указанном молярном соотношении.

При этом кокс берут в описанном выше количестве.

Кроме того, обжиг по данному способу

25 проводят при 1000 †12 С в течение одного †дв часов.

Предлагаемый способ таким образом позволяет интенсифицировать и упростить процесс получения волластонита вследствие

30. проведения его в одну стадию при более

827386

Таблица 2

1 30

100

3,24

2,87

3,02

А/и 3,32

1,98

Формула изобретения

Таблица 1

51

I 100

1,97

1,83

d/è 3,30

3,19

2,44

2,81

Заказ 1138/14 Изд. № 379 Тираж 530 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Сапунова, 2

Типография, пр. низкой температуре по сравнению, например, с известным обжигом шихты также без предварительного получения гидросиликата кальция.

Кроме того использование в качестве кальцийсодержащего сырья фосфогипса, являющегося отходом производства фосфорной кислоты, и возможность получения при этом в процессе также и сернистого газа повышает в целом экономичность процесса.

Пример 1. Из шихты, содержащей кварцевый песок $10з — — 99,5% с гранулометрическим составом в %: 0,1 мм — 22,2, 0,5 мм — 42,4, 0,05 мм — 34,9, и фосфогипс с химическим составом, %: СаΠ— 34,0, $0з — 56,0%, F — 0,3%, РзОз,бщ — 1,0%; нераств. ост. 2,34%, взятых в соотношении окислов SiO> . .СаО 1, 5, получают в тарельчатом грануляторе с Р= 1 м гранулы с размером 10 — 15 мм с влагой — 25%. Гранулы помещают в корундовые тигли, закрывают их сверху крышкой, помещают в об>киговую печь и обжигают при 1230 С в течение двух часов.

После обжига гранулы имеют следующий химический состав, вес.%: СаΠ— 39,4;

SiO — 60,61; SO3 — 0,81; и обладают удельным весом 2,75.

Данные рентгенографического анализа по межплоскостным расстояниям сЦп и относительной интенсивности 1 линий, приведенные в нижеследующей таблице, указывают на соответствие их я- и Р-волластониту.

Инфракрасные спектрограммы показывают наличие полос поглощения в области волновых чисел (в см — ): 1040 (о. с.), 990 (о. с.), 920 (о. с.), 900 (ос.) 645 (с. л.) и 450 (с), что также характерно для а- и р-волластонита.

По кристаллооптическому анализу установлено наличие в составе полученного продукта двух фаз: 40% фазы с размером частиц 3 — 4 мкм, имеющей заметное двупреломление CNg=1,631 и Np=1,616, соответствующим р-волластониту и 60% фазы с размером 80 — 90 мк с сильным двупреломлением с Ng=1,654 и Np=1,610, характерным для псевдоволластонита, Пример 2. Получение волластонита получают из гранулированной шихты по

35 примеру 1, но при соотношении исходных компонентов по окислам $10з. Са0=1.

Полученный продукт после обжига имеет химический состав, в %: СаΠ— 4743;

$10 — 51; $0з — 0,91; и удельный вес

2,770.

Данные рентгенографического анализа полученного продукта представлены в таблице 2.

Инфракрасный спектроанализ показывает наличие для полученного продукта полос поглощения в области следующих волновых чисел (см — ): 2050 (о. с.), 990 (о. с.), 920 (о. с.), 900 (о. с.), 800 (с), 840 (с).

Кристаллооптический анализ данного продукта показывает идентичную характеристику с полученным по примеру 1.

Предлагаемое изобретение является достаточно экономичным, вследствие получения волластонита из отходов химического производства при значительном упрощении процесса его получения по сравнению с известным.

1. Способ получения синтетического волластонита, включающий обжиг шихты из кремнезем- и кальцийсодержащего сырья, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его экономичности, в качестве кальцийсодержащего сырья используют фосфогипс и обжиг ведут в присутствии кокса.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнеземсодержащее сырье и фосфогипс используют в молярном соотношении окислов S iO . СаО = 1 — 1,5: 1.

3. Способ по п. 1, отлич ающи йся тем, что кокс берут в количестве 3,6—

10 вес.% в расчете на сульфат кальция.

4. Способ по п. 1, отлич ающи йся тем, что обжиг проводят при 1000 — 1200 С в течение одного-двух часов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1938632, кл. 12i 33/32, опублик. 1974.

2. Заявка ФРГ № 1912354, кл. 12i 33/24, опублик. 1970.