Способ получения минерального вяжущего

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. саид-ву

{22) Заявлено 22.04. 81 (21) 3280267/29-33 (ЗФ1М.NlL с присоединением заявки М2

С 04 В 35/14

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

{331УДК 666 9 (088. 8) Опубликовано 30.01.83. Бюллетень Мо 4

Дата опубликования описания 30 ° 01. 83

I"

П.Л. Митякин, Ю. E Пивинский и К. Й ргии.(72) Авторы изобретения

« т"

:I, i

И1 К, Восточный научно-исследовательстеий и "прФфкэный огнеупорной промышленности институт

1 (71) Заявитель (5 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИИНЕРАЛЬНОРО ВЯЖУЦЕГО

Изобретение относится к огнеупор = ной промышленности, а именно к способам получения минерального вяжущего кремнеземистого состава, которое может быть использовано для изготовления керамобетонов в промышленности строительных материалов, а также в качестве вяжущего для or8eупорных растворов, покрытий и обмаэок.

Известны способы получения минерального вяжущего кремнеэемистого состава (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ: получения минерального вяжущего кремнеземистого состава, включающий мокрый- помол в щелочной среде с 2-х — 3-х разовой догрузкой сырьевого материала и стабилизацию полученной суспензии. Иинеральное вяжущее, полученное известным способом, представляет собой высококонцентрированную керамическую суспензию иремнеземистого состава, которая обладает вяжущими свойствами.

Для расширения области применения керамических суспензий на основе кремнезема необходимо повышать их вяжущие (прочностные) свойства. Последние обусловлены наличием в суспензии геля кремниевой кислоты. Вяжущее, полученное известным способом, содержит 0,12-10,3 г/л геля, что обеС печивает получение отливок со следу"ющими свойствамн: б,„, 8,0-35,0 MIIa

Поти 11 5 22 73 f2) °

Известный способ не позволяет yseличить вяжущие свойства суспензии, 1() а следовательно, и свойства отливок.

Это обусловлено следующим.

В процессе помола сырьевого материала кремнеэемистого состава об" разуется эоль ортокремниевой кисло« ты, в результате этого изменяется. кислотность среды в сторону ее увеличения (рН среды уменьшается). Это тормозит растворение S10 и образо" вание золя, который впоследствии поликонденсируется в гель кремниевой кислоты. Таким образом суспензия, полученная иэвестныч способом, содержит ограниченное количество геля, обуславливающее недостаточные ее вяжущие свойства.

Цель изобретения - повышение вяжущих,свойств.

Поставленная цель достигается тем что, согласно способу получения минерального вяжущего кремнеэемного состава, включаккцему .мокрый помол в

992487

Результаты определений приведены в табл. 1. таблица 1

Количество золя ортокремниевой кислоты, г/л, при значении

Время помола, ч рН

1,2

11)2

3,6

0)12

11)9

1,8

4,О

0,40

2,0

10,3

20,5

0 50

Иэ вышеуказанных суспензий иэго-:: Результаты испытаний приведены s тавливают и испытывают образцы.. 65 табл. 2. щелочной среде с неоднократной догруэкой сырьевого материала и стабилизацию полученного вяжущего, при догруэке сырьевого материала дополнительно вводят щелочные добавки, поддерживая значение рН в интервале

9,0-10,5.

Введение щелочных добавок во вре-мя догруз ки сырьевого материала по)зволяет поддерживать рН суспенэии в интервале 9,0-10,5, предотвращая 10 сдвиги рН в кислую или нейтральную область. Влагодаря этому стимулируются процессы растворения кремнезема и образования золя ортокремниевой

)гислоты, в результате чего увеличивается количество геля кремниевой кислоты, а, следовательно, повышаются вяжущие свойства кремнеэемистой суспенэии.

Выбор предельных значений рН обус- ловлен тем, что при рН более 10,5 и рН менее 9,0 увеличивается вязкость суспензии, в результате чего замедляются процессы растворения кремнезема, золе- и гелеобразование, увеличивает- 5 ся пористость отливок, а следовательно, ухудшаются вяжущие свойства суспензии.

В качестве щелочных добавок, вводигагх во время догрузки сырьевого ма териала, используют соединения, содержащие катион 1 группы периодичесoN системы) а также катион 0НЧ . лочные добавки дпя поддержания значений рН вводят также. в процессе стабилизации суспензии.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В качестве исходного сырья для изготовления минерального. вяжущего кремнеземистого состава используют 40 кварцевый песок. Мокрый помол производят в шаровой мельнице цо следующе. му режиму.

Загрузку сыръевого материала проводят в 3 стадии; . 45

Первоначальная загрузка песка составляет 50% от общего количества материала, соотношение жидкость г твердое составляет 1г4,5. Помол осуществляют в щелочной среде (добавка жидкого стекла) при рН 10,5. Помол производят в течение 6,0 ч до 100%ного прохода через сито 0,063 мм.

По окончании начальной стадии помола определяют рН суспензия ° Затем делают догруэку еще 25% песка и корректируют рН суспенэии до значений 9,7-10,0 путем введения добавки жидкого стекла.

Вторую стадию помола осуществляют в течение 6 ч до остатка на сите 0,063 мм, равном 7%. Измеряют плотность вяжущего и его рН. Затем производят окончательную догруэку песка (25% от общего количества), корректируют рН до значений 9,3-9,7 введением добавки жидкого стекла и проводят помол в течение 12 ч до остатка на сите 0,063 мм не более 10%. 11олученная суспензия обладает следующими показателями: плотность 2,142,24 г/GM%) рН 9,0-9,7. После каждой стадии помола берут пробы суспензии для определения в них количества .золя ортокремниевой кислоты. Далее суспензию стабилизируют путем механического перемешивания в шаровой мельнице в отсутствии мелющих тел.

Иэ стабилизированной .суспензии изготовляют образцы методом литья в гипсовые формы, которые после сушки подвергают испытаниям: определяют предел прочности при сжатии и открытую пористость.

Дпя получения сравнительных результатов готовят вяжущее в соответствии со способом-прототипом (т.е. без корректировки рН среды во время догрузки сыръевого материала). Кроме того, получают вяжущее путем помола в нейтральной и кислой средах. Во всех случаях определяют количество золя ортокремниевой кислоты после каждой стадии помола.

992487

Т а б л и ц а 2

Открытая пористость, Ф, Предел прочности при сжатии, Mla рН среды после помола

9,0-11,0

13,0-14,0

8,0-35 0

22, 1-22, 7

13,8-16,0

11,5-18,0

Прототип 3,0-4,0

5,8-6,2

8,5-8,9

Предлагаеьый способ 9,0

12,5

53 3

57,9

12,1

10,0

10,5

11,9

66,6

Составитель Р. Малькова

Редактор A. Власенко Техред М.Тепер Корректор Ю. Макаренко

Заказ 361/27 Тираж 620 Подписи ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москвар Ж-35у Раушская наб ° д 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иэ данных табл. 1 видно, что вяжущее, полученное предлагаеьым способом, содержит большее количество 20 золя ортокремниевой кислоты, т.е. обладает высокими вяжущими свойствами по сравнению с вяжущим, полученним известною способом. Это позволяет получить более прочные и плотные от- 25 ливки, что подтверждают данные табл.2

Использование предлагаемого способа позволяет получить керамическую суспензию с высокими вяжущими свойствами. Применение этой суспензии 3Q для изготовления иэделий типа огнеупорных блоков позволит улучшить их свойства путем повъааения механической прочности.

Формула изобретения 35

Способ получения минерального вяжущего кремнеземистого состава, включающий мокрый помол в щелочной среде с неоднократной догруэкой сырьевого материала и стабилизацию полученного вяжущего, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повыаення вяжущих свойств, при догрузке сырьевого материала дополнительно вводят щелочные добавки,.поддерживая значения рН 9,0-10,5.

Источники информации, принятые во внимание прй экспертиз

1. Пивинский Ю.Е., Ромашин A ° Ã.

Кварцевая керамика. М., Металлургия, 1974, с. 44-45.

2. Пивинский Ю. Е. и др. Основные принципы получения высококонцентрированных суспенэий кварцевого песка, Огнеупоры, М., Металлургия

1979, 9 3, с. 16-51.