Шихта для получения синтетического муллита

 

O ll H C A H И Е < ц927784

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Соцмалистическин

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 30. 09.80 (21) 2985772/29 33 с присоелинением заявки Ж(23) Приоритет

Опубликовано 15 05 82, Бюллетень Юю18 (5! )М. Кл.

С 04 B 35/18

Гасударственный камнтет

СССР па делам кзабретеннй к открытий (53) УДК666 763. .05 (088 ° 8) Вата опубликования описания 15.05.82

А.Н.Емельянов и В.И.Шипулин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Государственный научно-исследовательский институт по керамзиту "НИИКерамзит" (54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО

МУЛЛИТА

Изобретение относится к керамическому производству и может быть использовано в литейном, химическом и других производствах.

Известна шихта 31) для получения синтетического муллита, которая состоит из 35-404 плавленного каолина, содержащего 30-45/ А1оО 55-65 тонкодисперсной технической окиси алюминия (зерна крупностью (55 мк) и

2-4 (от веса исходной массы) минерализаторов в виде смеси не менее двух солей, таких как фтористый и хлористый алюминий, фосфат или ванадат алюминия или сернокислый алюминий, а также 1-23 перечисленных солей аммония. Полученный синтетический муллит содержит,4 A1 0 +

+ Т10,1 68-77, Fe<0><1,5, . муллйт

70-80.

Недостатками шихты являются испол зование дефицитного и дорогостоящего сырья - окиси алюминия, высокое содержание окислов железа в конечном продукте, а также значительные экономические затраты на плавление каолина и на помол сырьевой смеси.

Все это приводит к усложнению техно-. логии и удорожанию конечного продукта.

Наиболее близкой к изобретению является шихта (2)для получения синтетического муллита, содержащая плавленный зольный концентрат, гидротермически обработанные шлаки алюминиевого производства и минерализатор, в качестве которого может быть использован ванадат алюминия, при следующем. соотношении указанных компонентов, вес.4:

Зольный концентрат 34,3-44, 1

Шлаки алюминиевого производства 53-9-63,7

Минерализатор 2 - 4

Недостатками известной шихты являются необходимость гранулирования непластичного материала (зол T30), использование дорогостоящей алюмо3 92778 фосфатной связки, значительные энергетические затраты на получение эоль. ного концентрата плавлением, необходимость использования дополнитель" ного оборудования для получения воль. ного концентрата. Все это усложняет технологический процесс и приводят к удорожанию конечного продукта.

Цель изобретения - повышение плотности, прочности и температуры дефор- 1в мации под нагрузкой при одновременном снижении энергетических затрат.

Поставленная цель достигается тем, что шихта, включающая глиноземсодержащий компонент и ванадат алюминия, в качест,ве глиноземсодержащего компонента содержит обработанный хлоридом металла отработанный катализатор нефтехимического производства и дополнительно каолин при следующем соотношении компонентов, мас. :

Обработанный хлоридом. металла отработанный катализатор нефтехимического производства 74-78

Ванадат алюминия 2"4

Каолин 19-23

Отработанный катализатор нефтехимического производства представляет собой тонкодисперсный порошок зеленого цвета с высокой удельной поверхностью (20-30 м /г) и характеризуется следующим химическим составом, мас. :

Si0q 8-8,8; А1 0з 73,14-75,55;

Fe 0>po 0,80; Fe0 до 1,24, Сгп0 13,6015,23; СаО 0,35-1,51; Mg0 до 1,20;

К 10 4 Nat10 0,08" 1,11.

Для получения синтетического муллита из шихты предлагаемого состава отработанный катализатор нефтехими46 ческого производства обрабатывают хлоридом металла, например NaCl

MgC1, AlC1,с последующей сушкой смеси, чтобы избавиться от примесей железа, так как они ухудшают фиэикотехнические свойства получаемого проIS дукта.

Высокая удельная поверхность отработанного катализатора нефтехимического производства обеспечивает высокую реакционную способность шихты, ускорение процессов образования муллита, что приводит к образованию мелкокристаллической структуры готовых изделий, а значит к повышению, их плотности и прочности при сжатии.

В процессе обжига при 1580- I650 Ñ

А110 и Сг О, содержащиеся в отработайном катализаторе нефтехимическо4 4 го производства, вступают во взаимодействие с каолином с образованием твердых растворов муллита и корунда, которые улучшают физико-технические свойства (увеличивают плотность и прочность при сжатии)получаемых иэделий.

Содержание в составе шихты минерализатора ванадат алюминия ускоряет синтез муллита за счет подготовки в жидкой фазе групп fSiOI), (A(0<)

fA10>) в соотношениях, приближающйх их содержание в муллите. Они также изменяют размеры и удельную поверхность кристаллов иуллита.

Количество обработанного хлоридом металла отработанного катализатора нефтехимического производства менее

744 недостаточно для синтеза, так как снижается содержание А1 0 и создается избыток кремнезема, что ухудшает физико-т хнические показатели конечного продукта °

Содержание обработанного хлоридом металла отработанного катализатора нефтехимического производства более

78 приводит к увеличению содержания

А1 0, что повышает образование корунда при снижении муллита в готовом продукте.

Содержание каолина менее 194 приво. дит к преобладанию. твердого корундового раствора в готовом иэделии.

Содержание каолина более 234 обус-. лавливает появление кристаллических побочных новообраэоВаний с выделением кварца, что снижает физико-технические свойства получаемого продукта.

Уменьшение количества минерализатора s шихте (2 приводит к снижению скорости синтеза муллита. Увеличение содержания минерализатора ) 43 приводит к образованию побочных низкотемпературных соединений.

Для получения синтетического муллита в промышленных условиях предварительно обработанный хлоридом металла отработанный катализатор нефтехимического производства в виде суспен. зии смешивают с суспензией каолина, после чего полученную смесь высушивают при помощи распылительных сушилок до остаточной влажности не более

2,53. Иэ распылительной сушки полу-: ченный порошок с размером зерен 0,40,7 мм поступает на прессование изделий, которые затем поступают на об5 927784 6 жиг с последующим охлаждением в отк- более 2;53. Высушенную смесь пролюченной обжиговой печи. тирают через сито 0,63 мк совместно

Для получения синтетического мул- с добавленным ванвдат алюминием. Иэ лита готовят три шихты с различным полученной таким образом шихты прессоотношением компонентов. Иэ отра- суют под давлением 500 кгс/см образботанного катализатора нефтехимичес- цы в виде дисков диаметром 16 мм кого производства H каолина готовят и толщиной 3 мм, которые после суводные суспенэии, затем суспензию от- точного выдерживания в зксикаторе, работанного катализатора обрабаты- обжигают в электрической печи при вают хлоридом алюминия, а затем „сме- 1О 1580 С с последующим охлаждением в о шивают с суспензией каолина. Полу- отключенной печи. ченную смесь перемешивают в пропел- Состав шихт и физико-механические лерной мешалке и сушат в электричес- показатели синтетического муллита кой печи до остаточной влажности не указаны в таблице. (D

СМ л

Э х

I а Э «с(QI SO чх «4

O ((I Q»

С-» K

СЧ

«» (. ((I LI

Э rg (» ЧО

Х 5 о

x vu с ло ((«S

O ((I a

«Х х с

1 аЭ 0+ В

Q! SO 4O

Ч Х «>С» «4 о э — —Π: -С.» ((1

Iс (X

«»

GO

СЧ

СО (СЧ (.! I

O. Э S

Э S q 0 ч х

o (o» ((i

<-» 3 F lLA со

С (С \

С:> со

1 1 S I (((Q) S L а ч (((Э ((I X с е аач

"- "-82

>х о

Y (> о

С!.

CV

СМ

I о О

CO

С4

«4

S X и ((((и .а. сvr о

01

С4 с

Q) 4 S

Ч 3 lэои аао ссх

Iи и к о

OJ (Б v

Л Soo а е о

К (Ц

Й

Iv

>х о

dl (.»

О\

СЧ

СО

Ю

С 4 ! (»

С 4

1->СЪ и z о v х

L о с

СС»

nJ

О О О

Ю

М -.т С>

IЩ ч—

Ф 1(:

X К (((х

l(I ,Я

>х

z

lv

Э (((С>(!

1

Ю >Х

Э Э а ((( с (х . S с о о а е с

Э I х о

L 1 а о о ы

1- v m

Э Э (((1 (>) 3 1- I и ч ((I SO

t- X ((I

Щ Э (>I 1

Y 1- S

> о о с»

-=.> О СО ( о

L о

»С и

Э

1Э

1X

S и о

1 .о

XX

Э

Т л с о

C î и

tg

X л

IX

S з (О ((( и о

С»

1

1 !

1

1

1

t

1

1

I

1

1

lS с (((О.

Э

S

K >Я

2i х

X (0 (о

Ю ((I о.

>Я

s x

Z X

Q ((( (1(((o (О (g о а

Ct Is o а о к

927784

С Ъ С(» (Ч СЧ

Ф Ф о о

I- lЭ Э л ((1 ((( (- (v v (л и и (- 1о о о о О 0>

m (D

СС»

СО О

Ю CO (» (.

«) EA

О л О О О

Л СЛ

01 ("4 (3

>.О

0 0

СЧ С 4 о о гч о

СЧ СЧ

lЭ л

6I

lu

lл и

1о

Э л ((3

lv

Iл и о

Составитель P.Hàëüêoåà

Техред И. Гайду Корректор А. Дэятко

Редактор И.Митровка

Заказ 3159/33 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул,Проектная, 4

9 92 7784 10

Как видно иэ таблицы, разработан- о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, ная шихта для получения синтетичес- с целью повышения плотности, прочкого муллита на основе обработанно- ности и температуры деформации под го хлоридом металла катализатора нагрузкой при одновременном сниженефтехимического производства позво- g нии энергетических затрат, она в каляет получить конечный продукт с по- честве глиноземсодержащего компоненвышенной температурой деформацией та содержит обработанный хлоридом под нагрузкой на 20-50 С при отсутст- металла отработанный катализатор о

° о вии дополнительнои усадки при 1500 С. нефтехимического производства и доКроме того, использование предлагае- to полнительно каолин при следующем мой шихты позволяет получить конеч- соотношении укаэанных компонентов, ный продукт (синтетический муллит) мас.4: при значительно меньших энергетичес- Обработанный хлоридом ких затратах: экономия электроэнергии металла отработанный

1000-1350 квт/ч, тепловой 1000 - >g катализатор нефтехими1500 ккал, графитовых электродов ческого производства 74-78

100- 150 кг на 1 т синтетического мул- Ванадат алюминия 2-4 лита. Каолин 19-23

Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

Формула изобретения 1. Патент ПНР М 62314, С 04 В 35/10, 1971.

Шихта для получения синтетическо- 2 ° Авторское свидетельство СССР го муллита, включающая глиноземсодер- У 464565, кл. С 04 В 35/10, 1973 жащий компонент и ванадат алюминия, g (прототип).