Способ получения материала на основе оксихлоридов алюминия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 179054 С 01 Р 7/ РСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОТВО СССРЕНТ СССР) ГОСУД ВЕДО (ГОСП ОБ ОПИСАНИ Т ПАТЕ НАЯалания,или- нивательскийной промы.Д.Бекенов ри ей ия ооательский и рной промышА 2(ОН)5 С 1, 1 табл. л, 42 в ляетсспосо(21) 4864551/26(56) Патент США М 3891745,1976.Авторское свидетельст618343, кл. С 01 Е 7/56, 1978. ие относится к способам полала на основе оксихлоридов меняемого в качестве связумер в огнеупорной промышИзобретенучения материалюминия, приющего, наприленности.Известен способ получения основныххлоридов алюминия путем растворения металлического алюминия в 5-15%-ной соляной кислоте при 70-950 С.Недостатками этого способа являютсязначительная длительность процесса (16 ч), а также дефицитность металлического алюминия.Наиболее близким по технической сущ-ности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому является способ получения основных хлоридов алюминия путем обработки в 3-15%-ной соляной кислоте при 20-96 С алюминийсодержащих сплавов (А 78-98%; Яп 0,1-20,0% СОО 1-10%;.М 90 0,01-13,0% Мп 0,1-2,0%; 3 0,5-22,0%:Т 102 0,1-0,6; Сг 0,1-2,0%; Еп 0,5-12,0%).(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ОСНОВЕ ОКСИХЛОРИДОВ АЛЮМИНИ (57) Использование: к получению матери на основе основных хлоридов алюми Сущность: тсрмообработанные алюмос катные порошки на основе метакаоли та обрабатывают соляной кислотой п 20-95 С в соответствии со стехиометр получения основного хлорйда алюми Недостатком данного способа является использование дефицитного и дорогого й сырья, а именно алюминийсодержащих сплавов, длительность прохождения процесса (1,2-2,4 ч), выделение водорода при - в взаимодействии сплава с соляной кислотой,4 что связано с взрывоопасностью йроцесса.соЦель изобретения - получение связую-(" щего, а также снижение себестоимости про- (Л дукта,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения материала путем обработки ал 1 оминийсодержащего сырья соляной кислотой йри 20-95 С, взятой в соответствии со стехиометрией получения(,Д Основного хлорида А 2(ОН)5 О, согласно предлагаемому способу, в качестве алюми-. нийсодержащего сырья йсйользуют термообработанные алюмосиликатные порошки на основе метакаолинита.Целью предлагаемого способа яв я разработка экономически выгодногоба получения связующего на основе оксихлоридов алюминия,Способ осуществляется следующим образом. В процессе термообработки при 500800 С алюмосиликатов типа каолинитапроисходит образование метакаолинита - .аморфной кислоторастворимой фазы, Приобработке материала кислотой и нагреве до70-90 С в соответствии со стехиометриейполучения оксихлоридов происходит растворение алюмосодержащей фазы и переход в раствОралюминия в формеоксихлбридов, Высокая дисперсность исходного материала (7-.10 мкм) обеспечиваетповышенную активность взаимодействия с "5соляной кислотой и приводит к сокращениювремени прохождения процесса до 1 часа.Нерастворимый остаток материала аморфизируется.Полученные суспензии содержат 30-50 20мас. Одоли тонкодисперсной аморфизированной твердой фазы, в жидкой фазе содержатся оксихлориды алюминия до 100 г/л);Наличие тонкодисперсной аморфизированной твердой фазы, содержащей такие примеси как СаО, Т 02, Ре 20 з, обеспечиваетвысокую степень спекания огнеупорных изделий в процессе обжига и соответственноих высокие прочностные свойства,Возможно использование в качестве 30: сырья шамотной пыли или каолиновых глин.Шамотная пыль образуется в процессеобжига шамота и улавливается электрофильтрами. Основное пылевыделение про-исходит в диапазоне температур 200-800 С, 35что и обуславливает фазовый состав пыли,По результатам исследований пыль элект родов содержит до 60 метакаолинита, остальное представлено неразложившимсякаолинитом и некоторой примесью муллита. 40Содержание основных оксидов А 120 з и Я 102в периодически отбираемых пробах колеб. лется в следующих пределах: мас. доляА 20 з 42,5-50,2 о , мас. доля Я 0239,1-52,8%.Каолиновые глины, термообработанные "5после сушки и измельчения в диапазонетемператур 650-750 С характеризуютсямаксимальным содержанием метакаолинита 70-90%. Термообработанные порошкинаряду с метакаолинитом содержат неразложившийся каолинит и ЯЮ 2, Содержаниеосновных оксидов в пробах ряда месторождений колеблется в следующих пределах: мас, доля АгОз 32,0-40,9 Х; Я 0247,0-58,7%,П р и м е р 1, 250 кг шамотной пыли хим состав мас. доли, о : А 120 з 50,2, Я 02 45,2; Ее 20 з 1,8; М 90 0,3; СаО 0,3; Т 102 2.2, содер- / жание метакаолинита 60%; дисперс-:ность 5-10 мкм) помещали в реактор сводяной рубашкой и механической мешалкой, добавляли 145 л воды, 105 л соляной кислоты (б 1,175 г/смз), нагревали до 80- 90 С и выдерживали в течение.1 ч, В результате получена суспензия плотностью 1,45 г/см с содержанием А 20 з в жидкой фазе 100 г/л в виде оксихлоридов.П р и м е р 2. 250 кг каолиновой глины, термообработанной при 650-750 С (хим. состав, мас, доля о : АЬОз 49,5; ЯЮ 2 54,8; Ре 20 з 1,2; М 90 0,5; СаО 0,5; Т 02 2,0; содержание метакаолинита 80%) помещали в реактор, добавляли 170 л воды и 80 л соляной кислоты (условия прохождения реакции такие же как в первом примере). В результате получена суспензия плотностью 1,45 г/см с содержанием А 20 з в жидкой фазе 100 г/л в виде оксихлоридов.Полученные суспензии были испытаны как связующие при изготовлении огнеупорных изделий на основе алюмомагниевой шпинели, сферокорунда и муллитокорунда.В таблице приведены данные о прочности огнеупорных изделий с использованием суспенэий, изгоговленных из шамотной пыли, термообработанного каолина в сравнении со связующим - оксихлоридом алюминия.Преимуществом данного способа является: возможность исйользования дешевого и широко распространенного сырья, что обеспечит резкое снижение себестоимости связующего на основе оксихлоридов алюминия; возможность утилизации многотысячных отвалов пыли шаматного производства, что способствует улучшению экологической обстановки; а также отсутствие в составе предлагаемого сырья таких вредных элементов, как Сц, Мп позволяет использовать полученные метериалы в качестве связующих при изготовлении огнеупорных изделий.Использование укаэанных видов сырья исключает взрывоопасность технологического процесса в отличие от прототипа.1790549 Формула изобретения Способ получения материала на основе оксихлоридов алюминия путем обработки алюминийсодержащего сырья соляной кислотой при 20-95 С в соответствии со стехиометрией получения основного хлоридаФ Прочностные свойства огнеупорных изделий, изготовленных из различных связующихПредел прочности, изделий, изготовленных с использованием связующих на основе,Н/мм1600 8,5 Вибролитье 9,5 5,0 60 1500 80 Прессование 40 1400 50 90 Литье 40 Составитель Г,КлимоваТехред ММоргентал Корректор С.Шекмар Редактор Т.Куркова Заказ 364 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", гУжгород, ул.Гагарина, 101 Вид наполнителя огнеупорных изделий СферокорундМуллитокорундАлюмомагниевая шпинель алюминия формулы А 2(ОНС 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения связующего, а также снижения себестоимости продукта, в качестве алюминийсодержащего сырья используют термообработанные алюмосигчкатные порошки на основе метакаолинита,