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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2144552
Verfahren zur Herstellung von Silikatkleber-Bundles
Name des Antragstellers: Institut für Theoretische und Angewandte Mechanik SB RAS; Institut für Festkörperchemie und der Mineralverarbeitung; Cornelius A. Tscherepanows
Name des Erfinders:
Tscherepanows KA. Poluboyarov VA. Ushakova EP. Tscherepanows AN. Cherepanova VK
Der Name des Patentinhabers: Institut für Theoretische und Angewandte Mechanik SB RAS; Institut für Festkörperchemie und der Mineralverarbeitung; Cornelius A. Tscherepanows
Korrespondenzanschrift: 630128, Novosibirsk, ul.Kutateladze, 18 und MS IHTT SB RAS, Ushakova EP
Startdatum des Patents: 1998.04.08
Sie beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Silikatkleber-bind, umfassend , daß das amorphe Silizium enthaltenden Material mechanochemischen Behandlung in einer 10-17 Gew% ige Lösung von Natriumhydroxid bei T :. F = 1 unterworfen wird 
2,5-3,5) in einer Kugelmühle bei einer Temperatur von 25-50 ° C und Atmosphärendruck für 4,8 h.
Das Verfahren ermöglicht die effiziente Verwendung von pulverisierter Abfall Tonnage Herstellung von Ferrosilicium - Mikro amorpher Kieselsäure und Silikatkleber Empfangsbündel in der chemischen Industrie zur Herstellung von säurebeständigen Beschichtungen, Kitte, Kitte, Metallurgie und Stromsystem verwendet - bei der Herstellung von hitzebeständigen (dicht und porös ) Materialien, die in der Bauindustrie - für die Verklebung von Betonprodukten, Ziegel, Naturstein, verschiedene Arten von Oberflächenmaterialien.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren für Silikat Leime Bänder im Haushalt verwendet Herstellung, Bauindustrie für die Verklebung von Betonprodukten, Ziegel, Naturstein, Marmorplatten, aber auch für die Herstellung von Zementen, Mastix, Füllstoffe, hitzebeständigen und porösen Isoliermaterialien. Es macht gute Verwendung von pulverisiertem Abfalltonnage Herstellung von Ferrosilicium - amorphe pyrogene Kieselsäure.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Haft-Lösung Typ flüssiges Natrium Glas, bestehend aus Silizium , die Abfallproduktion von Ferrosilicium Natriumhydroxid bei einer Temperatur von 20 Behandlung - 80 o C. Jedoch flüssiges Glas - eine echte anorganische Polymerlösung (Na 2 SiO 3), das ein Klebstoff ist, hat aber eine relativ geringe Hafteigenschaften, und das Aushärten zu beschleunigen , wenn es verwendet wird, erfordert einen Spezialhärter (RU N 2.044.838, 20.11.92).
Der anorganische Kleber Band vorgeschlagene Art liegt zwischen echten Lösungen und kolloidalen Lösungen. Desto mehr nähert er sich dem kolloidalen aufgrund des Vorhandenseins der bestimmten Menge der in die Lösung frei dispergierte Phase während der Kondensation (Polymerisation) des gelösten Stoffes Teils eines SiO 2 -Sol.
Silicate Klebstoffe werden typischerweise durch eine Reihe von Wasserglas zu modifizieren indem Sie in die Einführung von zoleobrazuyuschih und Additive zu stabilisieren, sondern auch auf der Stufe der Klebstoff-bind mit dem Prozess der Auflösung silikatischen Materialien (M.M.Sychev. Anorganische Klebstoffe, L., Chemie, Seite 99) .
Beispielsweise umfasst ein Verfahren zur Aktivierung von Wasserglas mit einem Dotierungsmittel einzuführen, die als die Schwefelsäure mit einer Dichte von 1,14 verwendet wird , - 1,15 g / cm 2, gefolgt von einem Rühren bis zur vollständigen Auflösung des Gels von Kieselsäure (RU 2.041.178, 09/08/95) .
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass es trehstadien, da es notwendig ist, den ersten Block von Silikat zu empfangen, und dann Wasserglas, und dann seine Modifikation zu machen.
2,0 Gew - der nächste technische Lösung als Prototyp gewählt wird , Verfahren zur Herstellung einer silikatBündel durch den Klebstoff Spleißen Blöcke von Silicat in einem Autoklaven in Gegenwart von feinteiliger Kieselsäure bereitet, wobei letztere in einer Menge von 0,95 verabreicht. h. für 100 Gewichtsteile Silikat Klumpen (SU 331080, 09.07.72).
Das bekannte Verfahren hat mehrere Nachteile. Erstens ist es dvuhstadien weil es vor Silicat Klumpen erfordert, zweitens ist es komplex, erfordert hohe Drücke, Temperaturen und eine hohe elektrische Leistungsaufnahme.
Der Zweck der Erfindung - der Vereinfachungsprozess eine klebstoffBündel bei niedrigerer Energie und Arbeit für die Herstellung, während die Leistung zu verbessern und erhalten Produkt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Siliciumdioxid amorphes Material enthält , zu mechanochemischen Behandlung in einer 10 unterzogen wird - 17% ige Natriumhydroxidlösung in einer Kugelmühle bei einem Verhältnis von S: L = 1
2,0-3,5), wobei T - Anzahl der amorphen Siliciumdioxid-Ladegut F - Natriumhydroxid Konzentrationen über, bei einer Temperatur von 25 - 50 o C und Atmosphärendruck für 4 - 10 Stunden.
Als Siliciumdioxid enthaltenden amorphen Material Abfallproduktion von Ferrosilicium pulverisiert.
Wesentliche Unterscheidungsmerkmale der beanspruchten technischen Lösung sind:
- amorphes Siliciumdioxid-Material wird einer Behandlung 10 bis mechanochemischen - 17 Gew%. Natronlauge in einer Kugelmühle;
- mechanochemische Aktivierung wird mit einem Verhältnis S durchgeführt: L = (2,0 bis 3,5);
- 4 50 o C und Atmosphärendruck - - 10 Stunden mechanochemischen Behandlung bei einer Temperatur von 25 durchgeführt.
Ein besonderes Merkmal der beanspruchten technischen Lösung ist:
- als Kieselsäure-haltige amorphe Material wird Abfall Herstellung von Ferrosilicium pulverisiert.
Vergleich der vorgeschlagenen technischen Lösungen mit dem Prototyp hat die Einhaltung der vorgeschlagenen technischen Lösungen zu etablieren erlaubt "Neuheit".
Die Menge der wesentlichen Merkmale ermöglicht es Ihnen, das Ziel zu erreichen, sondern auch einen Schluss zu, dass die beanspruchte technische Lösung erfüllt das Kriterium der "erfinderischen Tätigkeit" zu zeichnen.
Die Verwendung pulverisierter Abfall Herstellung von Ferrosilicium, beispielsweise die folgende Zusammensetzung (Gew.%) Als amorphes Siliciumdioxid enthaltende Material: SiO 2 = 92,8; CaO = 2,32; MgO = 1,28; Al 2 O 3 = 0,94; MnO = 0,28; Fe 2 O 3 = 1,82; C = 0,56 und eine Dichte von etwa 0,2 g / cm 3.
Bei der Verwendung von Natriumhydroxid als alkalisches technische Komponente. Die Menge an Wasser mit der Rate von einer vorgegebenen Beziehung zwischen der festen und der flüssigen Phase der vorbereiteten Suspension dosiert.
Das beanspruchte Verfahren wird durch die in der Tabelle angegebenen Beispiele veranschaulicht.
Beispiel 1 (Prototyp)
Der Autoklav wurde mit 450 kg Klumpen-Silikat, 1500 L Wasser und 9 kg kieselsäurehaltigen Staub Abfall belastet. Die Mischung wird erhitzt , bis 120 o C bei einem Druck von 2 atm.
und gehalten für 8-10 Stunden bei dieser Temperatur eine Lösung mit einem spezifischen Gewicht von 1,17 g / cm 3 zu erhalten.
Die Lösung wurde filtriert und eingedampft zu einem spezifischen Gewicht von 1,45 g / cm 3, gekühlt und zu einer klaren Lösung durchsetzen. Gemäß der XRD (Röntgenstrahlanalyse) Klebstoff resultierende enthält bis zu 15% SiO 2 -Sol auf.
Beispiel 2
Gemäß dem beanspruchten Verfahren in einer Kugelmühle mit Stahlkugeln von 1/3 gefüllt ist 15 l Wasser eingespeist, 2,7 kg Natriumhydroxid technischen und 6 kg Flugstaub Produktion von Ferrosilicium. Während der Inhalt der Kugelmühle unter Rühren auf 50 o C erhitzt und 8 Stunden mechanochemischen Behandlung unterzogen. Die resultierende Paste wird in ein Bündel Kapazität Antriebs gegossen. Ausbeute : 100%.
Alle Beispiele sind notwendig, um die beanspruchte Verfahren, sondern auch die Eigenschaften des Klebstoffs nach dem Prototyp und dem beanspruchten Verfahren sind in der Tabelle belegen.
Im Aussehen ist der Klebstoff eine Lösung eines dunkelgraue Farbe mit einer Dichte von 1,3-1,45 g / cm 3 und einen pH - Wert von etwa 10, in ihrer Zusammensetzung , die etwa 20 bis 25% SiO 2 -Sol und 80% Na 2 SO 3 gemäß XRF. Es hat eine lange Haltbarkeit, erfordert keine speziellen Härter. Die Verklebung behält seine Leistungseigenschaften selbst bei 1400 o C erhitzt
Wie aus der Tabelle ersichtlich, wenn sie in der Herstellung von Suspensionen mit niedriger Alkalikonzentrationen, Nichtbeachtung der beanspruchten Verhältnis von T verwendet: L, A, und die Temperatur und Zeitparameter des Verfahrens ist Klebleistung mit niedrigeren Bündel erhalten wird , dh eine verringerte Bindungsstärke.
Bei langen Bearbeitungs (Beispiel 10) wird die Klebstoffpaste mit einer geringen Bindungsstärke gebildet aufgrund einer hohen Viskosität wegen Dilatanz.
Mit steigender Temperatur der Klebstoff-Aufnahmebandes über 50 o C keine Verbesserung seiner Eigenschaften, daher ist es unpraktisch , (Beispiel 11).
Wenn der Gehalt der Lösung, das heißt, bei S: L = 1: 4 oder höher erhalten Klebstoffbandes ist nicht beständig (Schichtspeicher).
Durch Verringerung der Reaktionszeit der Ausgangskomponenten unterhalb der angegebenen Grenzen, wird die Reaktion nicht bis zum Ende gehen, das Produkt ist nicht homogen, sondern mit einer Abnahme der Alkalikonzentration von weniger als 10 und das Produkt ist nicht homogen und ist nicht beständig.
Somit wird der Klebstoff mit den gewünschten physikochemischen Eigenschaften Bündel dank der beanspruchten Gruppe von Unterscheidungsmerkmale erhalten.
Das vorgeschlagene Verfahren ist einfacher in Verfahren und technische Ausführung erfordert keine hohen Temperaturen und Drücken, ist effizienter, ökonomisch und ökologisch und ermöglicht, ein Endprodukt mit einem hohen Service und Leistung zu erhalten.
FORDERUNGEN
Verfahren zur Herstellung eines Silikatkleber-bind, umfassend ein amorphes Siliciumdioxid enthaltenden Material, wobei das Material bei 10 ein amorphes Siliciumoxid-mechanochemischen Behandlung - 17 Gew. % Ige Natriumhydroxidlösung in einer Kugelmühle bei einem Verhältnis von S: L = 1: (2,0 bis 3,5), wobei T - Anzahl der amorphen Siliciumdioxid-Ladegut F - Lösung des Natriumhydroxid - Konzentration bei einer Temperatur von 25 - 50 o C und Atmosphärendruck für 4 - 10 Std.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein amorphes Siliciumdioxid enthaltende Materialabfall Ferrosilizium Herstellung pulverisiert.
Druckversion
Erscheinungsdatum 11.11.2006gg
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