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invention
Fédération de Russie Patent RU2144552
Procédé pour la préparation du silicate de colle Bundles
Nom du candidat: Institut de mécanique théorique et appliquée RAS SB; Institut de traitement État chimie et de minéraux solides; Cornelius A. Cherepanov
Nom de l'inventeur:
Cherepanov KA. Poluboyarov VA. Ushakova EP. Cherepanov AN. Cherepanova VK
Le nom du titulaire du brevet: Institut de Mécanique Théorique et Appliquée SB RAS; Institut de traitement État chimie et de minéraux solides; Cornelius A. Cherepanov
Adresse de correspondance: 630128, Novosibirsk, ul.Kutateladze, 18 et MS IHTT SB RAS, Ushakova EP
Date de début du brevet: 08.04.1998
Il décrit un procédé de fabrication d' une colle silicate de liaison, comprenant en ce que le matériau contenant du silicium amorphe est soumis à un traitement mécano - chimique dans une solution de 10 à 17% en poids d'hydroxyde de sodium à T = 1 F :.
De 2,5 à 3,5) dans un broyeur à boulets à une température de 25-50 ° C et à pression atmosphérique pendant 4,8 heures.
Le procédé permet une utilisation efficace de pulvérisé la production de tonnes de déchets de ferrosilicium - silice micro-amorphe et le silicate faisceau colle de réception utilisé dans les industries chimiques et autres pour la production de systèmes de revêtements, mastics, mastics, de la métallurgie et de la puissance résistant à l'acide - dans la préparation de résistant à la chaleur (dense et poreuse ) des matériaux dans l'industrie de la construction - pour le collage des produits en béton, la brique, la pierre naturelle, différents types de matériaux de finition.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
La présente invention concerne des procédés pour produire des ligaments de colles silicate utilisés dans le ménage, l' industrie de la construction pour le collage de produits en béton, la brique, la pierre naturelle, dalles de marbre, mais aussi pour la production de ciments, les mastics, les charges, les matériaux isolants résistants à la chaleur et poreux. Il fait bon usage de pulvérisé la production de tonnes de déchets de ferrosilicium - fumée de silice amorphe.
Procédé de fabrication d' un verre de sodium liquide adhésif du type solution, de silicium , comprenant le traitement des déchets de la production d'hydroxyde de sodium ferrosilicium à une température de 20-80 ° C. Cependant, le verre liquide , - une véritable solution de polymère inorganique (Na 2 SiO 3), qui est un adhésif, mais il a une relativement faible des propriétés adhésives et d'accélérer le durcissement lors de son utilisation, requiert un durcisseur spécial (RU N 2044838, 20/11/92).
Le ligament adhésif type proposé inorganique est intermédiaire entre les vraies solutions et des solutions colloïdales. Plus elle se rapproche de la colloïdale due à la présence de la certaine quantité de la phase dispersée dans la solution libérée lors de la condensation (polymérisation) de la partie de soluté d'un sol de SiO 2.
adhésifs Silicate sont généralement préparés en modifiant un tas de verre d'eau en y introduisant zoleobrazuyuschih et additifs de stabilisation, mais aussi au stade de l' adhésif-bind avec le processus de dissolution des matériaux siliceux (M.M.Sychev. adhésifs inorganiques, L., Chimie, p. 99) .
Par exemple, un procédé d'activation d' un verre d'eau , comprenant l' introduction d' un dopant qui est utilisé sous forme d'acide sulfurique ayant une densité de 1/14 à 1/15 g / cm2, puis on a agité jusqu'à dissolution complète du gel d'acide silicique (RU 2041178, 08/09/95) .
Un inconvénient de cette méthode est qu'elle trehstadien, car il est nécessaire de recevoir le premier bloc de silicate, puis un verre d'eau, et ensuite faire sa modification.
La solution technique la plus proche choisie comme prototype, un procédé de préparation d' un silicate faisceaux par les blocs d' adhésif d'épissure de silicate dans un autoclave en présence de silice finement divisée, celle - ci étant administrée en une quantité de 0,95 à 2,0 en poids. h. pour 100 parties en poids forfaitaire silicate (SU 331080, 09/07/72).
Le procédé connu présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, il dvuhstadien car elle nécessite des morceaux de silicate antérieure, d'autre part, il est complexe, nécessite des pressions élevées, des températures et une consommation importante d'énergie électrique.
Le but de l'invention - le processus de simplification pour produire un adhésif-faisceaux à une énergie plus faible et la main-d'œuvre, tout en améliorant la performance et produit obtenu.
Ce but est atteint en ce que la silice amorphe contenant un matériau est soumis à un traitement mécano - chimique d'une 10 - solution à 17% d'hydroxyde de sodium dans un broyeur à billes à un rapport de S: L = 1
2,0-3,5), où T - nombre de silice amorphe matériau chargé F - concentration d'hydroxyde de sodium ci - dessus, à une température de 25-50 ° C et à pression atmosphérique pendant 4 - 10 heures.
En tant que matériau amorphe contenant de la silice est pulvérisé la production de déchets de ferrosilicium.
traits distinctifs importants de la solution technique revendiquée sont:
- la silice amorphe est un matériau soumis à un traitement mécanochimique 10-17% en poids. une solution d'hydroxyde de sodium dans un broyeur à boulets;
- l' activation mécanochimique est réalisé avec un rapport S: L = (2,0 à 3,5);
- le traitement mécano - chimique est effectuée à une température de 25-50 ° C et à pression atmosphérique pendant 4 - 10 heures.
Une caractéristique particulière de la solution technique revendiquée est:
- comme le matériau amorphe contenant de la silice est pulvérisé la production de déchets de ferrosilicium.
Comparaison des solutions techniques proposées avec le prototype a permis d'établir la conformité avec la proposition de solutions techniques «nouveauté».
L'ensemble des caractéristiques essentielles vous permet d'atteindre l'objectif, mais aussi de tirer une conclusion que la solution technique revendiquée satisfait au critère de «activité inventive».
La production de déchets d'utilisation pulvérisé de ferrosilicium, par exemple, la composition (% en poids). Suivante en tant que matériau contenant de la silice amorphe: 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, et ayant une masse volumique d'environ 0,2 g / cm3.
En utilisant de l'hydroxyde de sodium en tant que composant technique alcalin. La quantité d'eau dosée à raison d'une relation prédéterminée entre le solide et la phase liquide de la suspension préparée.
La méthode revendiquée est illustrée par les exemples donnés dans le tableau.
Exemple 1 (prototype)
L'autoclave a été chargé avec 450 kg de grumeaux-silicate, 1500 L d'eau et 9 kg de déchets de poussière contenant de la silice. Le mélange est chauffé à 120 ° C sous une pression de 2 atmosphères.
et maintenu à cette température pendant 8-10 heures pour obtenir une solution ayant une densité de 1,17 g / cm3.
La solution a été filtrée et évaporée jusqu'à un poids spécifique de 1,45 g / cm3, refroidi et affirmer une solution limpide. Selon la diffraction des rayons X (analyse aux rayons X) résultant adhésif contient jusqu'à 15% de SiO 2 sol.
exemple 2
Selon le procédé revendiqué dans un broyeur à billes rempli de billes d'acier de 3/1 est introduit 15 litres d'eau, 2,7 kg d'hydroxyde de sodium de qualité technique et 6 kg de la production de poussières volantes de ferrosilicium. Tout en agitant le contenu du broyeur à boulets est chauffé à 50 ° C et soumis à un traitement mécanochimique pendant 8 heures. La pâte obtenue est versée dans un faisceau de route de capacités. Rendement 100%.
Tous les exemples sont nécessaires pour justifier la méthode revendiquée, mais aussi les propriétés de l'adhésif selon le prototype et le procédé revendiqué sont donnés dans le tableau.
En apparence, l'adhésif est une solution d'une couleur gris foncé avec une densité de 1,3 à 1,45 g / cm 3 et un pH d'environ 10, qui contient dans sa composition , environ 20 - 25% de sol de SiO 2 et 80% de Na 2 SO 3 d' après XRF. Il a une longue durée de vie, ne nécessite pas un agent de durcissement spécial. Le collage maintient ses caractéristiques de performance , même lorsque chauffé à 1400 ° C
Comme on le voit dans le tableau, quand il est utilisé dans la préparation de suspensions à des concentrations plus faibles de métaux alcalins, de non-conformité avec le rapport suivant des T: L, A, et de la température et des paramètres de temps du procédé , on obtient des performances adhésives à faisceau inférieur, à savoir une force d'adhérence réduite.
Après une longue usinage (exemple 10), la pâte adhésive est formée avec une faible force d'adhérence due à une viscosité élevée due à la dilatance.
Avec une température croissante du ligament adhésive réceptrice au- dessus de 50 ° C aucune amélioration de ses caractéristiques, par conséquent, il est peu pratique (exemple 11).
Lorsque la teneur de la solution, qui est, en S: L = 1: 4 ou d'un ligament adhésif supérieur obtenu ne résiste pas (stockage stratifié).
En réduisant le temps des composants de départ en dessous des limites indiquées de réponse, la réaction ne va pas jusqu'à la fin, le produit est homogène, mais avec une diminution de la concentration en alcali inférieure à 10 et le produit est homogène et ne résiste pas.
Ainsi, l'adhésif avec les propriétés physicochimiques faisceau souhaitées est obtenue grâce à l'ensemble revendiqué de traits distinctifs.
La méthode proposée est simple en cours et l'exécution technique, ne nécessite pas des températures et des pressions élevées, est plus efficace économiquement et écologiquement et permet d'obtenir un produit final avec un service de haute et de performance.
REVENDICATIONS
Procédé de fabrication d' une colle silicate de liaison, comprenant l' utilisation d' un matériau contenant de la silice amorphe, dans lequel le matériau est un traitement mécano - chimique de la silice amorphe à 10-17 en poids. une solution d'hydroxyde% de sodium dans un broyeur à billes à un rapport de S: L = 1: (2,0 à 3,5), où T - nombre de silice amorphe chargé par un matériau F - solution de ladite concentration d'hydroxyde de sodium à une température de 25-50 ° C et la pression atmosphérique pendant 4-10 h.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu 'un matériau contenant de la silice amorphe, on pulvérise la production des déchets de ferrosilicium.
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Date de publication 11.11.2006gg
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