Способ связывания твердых веществ

Союз Советских Социалистических Республик(32) Приоритет 12.06.633) ВеликобританияОпубликова 1 ю 30.04.75. осударственный камитеСовета Министров СССРоо делам нзооретенийн открытий Бюлле ець16. 3) 1, Ь, О 46.18 э - 325,.08.75 зта опубликовзиия оиисаии ИиострзицыДерек Вирчалл и Джон(1:4) СПОСОЬ СВЯЗЫВАНИЯ 1 ВЕРД 1 Ь етеиис о рдык вец металл ич ерцалов,КРЕМ Цм связывз.песка или керамичесволокна из друпп веИОСИТС 5 К СПОСОО еств, например ЕСКИ 5; ПОРОШКОВ,стекловолокна,я или асбестаоо ция тве стекла, кик макарбид и еств. Известно использование коидеисировзциык фосфатов алюминия с отношением числа грамм- атомов фосфора к числу грамм-атомов алю. миция от 2: 1 до 3: 1 для связывания твердык веществ. Это связуюцее ие позволяет получать опсупорь 1, обладающие стойкостью к шлакообразовзццю и большим сопротивлением раскалывацию.Для цолучсция агрегатов, имеющих новы. шеццую в 1,1 сокотемпературиу 1 о прочность иредлзгз 1 ОТ сгосоо связывания твердык веществ, заключающийся в том, что твердые вещества смешиваят с раствором в воде или в органическом растворителе галогецсодержащего комплексного фосфата алюминия, в коором отношение числа грамм-атомов алюминия к числу грамм-атомов фосфора равно 1: 1 и который содержит ио меньшей мере одну имцчески связзицую молекулу воды или спирта, и затем растворитель удаляот прц нагревании.Растворитель удаляют при температуре 100 - 200 С.Галогеисодержащие комплексные фосфаты 1 Л 1 ом цццц получиОт взаимодействием глогсиида или злкоголята алюмшшя с фосфорной кислотой и спиртом или водой. Если исцользу- О алкоголят злОилия, реакцию следует Вес и в присутствии гзлогеиводородиои кислоты.В качестве спирта обычно применяют злцфзгиески спирт, со;1 ержзщий от 1 до 4 атомов углерода. тзк как В этОм случае коми,1 ссиьс фосфаты злюмишя образуются с высоким выкодом и легко отделяются в виде твердьп чзспщ. Комцлексцыс фосфаты алюминия могут быть моцомерцьМи и полимерными, К галогецсодержащим комцлексиым фосфатам злюмииия Отиосяся ко 11 плексцыЙ фосфат, содерикзщий этиловый спирт и имеющий эмпирическуюформулу АРСН;,СвОз, комилексцьш фосфат, содержащий кимическц связанную воду и имеюццш эмпиричсскую формулу А 1 РС 1 Н 1 Ов, комплексиыц фосфзт, содержащий бром и этиловый спирт, эмпцрцческоц формулыАР ВеН;С 808Галогсисодержзщис комцлексцые фосфатыл 1 окиния растворимы в воде и оргаицческик растворителяк, особенно в полярцык, такик 25 как алифатические спирты, сложные эфиры,мцогоатомцые спирты. Комплексные фосфаты ал 1 омииия можно использовать, це выделяя и. из смеси, где оци образуются, или же после удаления части продуктов реакции.З 0 Применение галогецсодержащих комплекс 6526 с(гс 5 60 ПЫХ фоссдОБ аЛОМППЦЯ Ц КаЧССТЦС СЦ 51 ЗУ 10- щих для тверд 1 Х Вец(естц ОспОВапо па тол, чтО КОМП,СКСПЬС фОСфс 1 и Ц 1)И ПЯГРЕВЯПЦЦ Рс 3,1 ЯГЯ 1 ОТСЯ ДО фОСфдга с 1,ОЧППЦЯ В ЯМОРфЦОМ ИЛ кристаГическоъ Впдс, что происходит у)кс ВО Время удялеция растВОрителя цз состяВЯ црп нагревании,Температура, цри которой образуется фос. фЯТ ЯЛ 10 МИПИЯ, ЗсВИСИТ ОТ ВЦДа ПСХОДПОГО кочплекся, по обычно оца колеблется от 80 до 500 С, Удобнее всего удалять растворитель прп температуре 100 - 200 С. Получающийся фосфят яломиппя можи) пагревать дополциГелыю, чтобы улучшить его кристаллическую структуру. СцойстВя фосфс 1 тя ял 10 мппи 51 Обе(- псчпвают связываемым веществам прочпость, тугоплаи(ость ц химпсескуО инертность. Огнеупорные составы ца основе глинозема, получепцые с помощью галогеисодержащпх комплексных фосфатов алюминия, обладают поВышецной высокотемпературной прочностью по сравцепшо с составами, полученными с помощью обычпых связующих (грц 1000 С более, чем в 2 раза).П р и м е р 1. 400 Г безводного хлорида алюминия растворяют в 3000 мл абсогпотпого метанола, ц раствор охлаждают па льду до 0 С.1 х этому раствору при перечешиваиии медленно добавля 10 325 г 88%-ной ортофосфорпой кцс:10 ты, 370 г белОГО к 1)исяллическОГО Вер дого вещества эмпирической формулы Л 1 РС 11.125 СВО 1, отфильтровывают: сушат и вакуумной печи 2 час.Готовят 30% по весу водную суспензию коллоидальцого графита, К 100 чл ес добавляют 50 г соедцпе 1 п 1 я, получеппого как указано выше, и суспецзгцо хорошо перемешВают. Суспензию продавливаот цри 25 С через фпльеру с отверстием 0,25 мм и полученное моповолокпо ВытЯГиВа 10 До то,Ципы 100 )к. Выт 51 путйс волокцоагревсцот 1 час прц 50 С, я зспем 3 час при 800 С. и атмосфере язогд. Г(ловое волокно содержит фосфят агпочипия в кристобалитпой форме ц около 60,/о по весу упорядоченных графитовых пластинок.П р и м ер 2. 50 г цорошкообрязпого цстриевого стекла (50% порошка просеиваю Г через сито с размером ячеек 100 меш., а 90% через сито с размером ячеек 60 мсш.) И 1- тельно смешивают с 1 мл воды и 2 г комплексного фосфятя ягцомццця эмпирической формулы Л 1 РС 1 Н,Ось После этого шечцую смесь выдержицянтг ц спокойпом сос гояццц В ТЕЧЕНИЕ 2 Чае П ПОМЕ 1 цсцО В ццЛИП;1 рцЧСС. кие формы, в которых подвергают црессовапию при давлении прцблизцтельцо 8500 кг/см. Таким образом (рормуют ццлицдричсскпе образцы, плотность материала которы.; после сушки при 140 С ц течение 1 час ц отцер)к;ения при 350 С в течепие 1 час рациа 2 г/см, тогда как его прочность па сжатие составляет приблизителы 10 119,53 кг/смП р и м е р 3, 120 г 100%-цой тоикодисперсиой цинковой пыли вручную смешивают с 6 мл воды и 5 мл водного раствора, содержа)10 з 20 2,5 ;10 з ц л( щего 80 вес, % комплекаого ялюмшп.ешцо фосфата эмпирической формулы Л 1 РС 1 Н 2;С,Ос. Порции приготовлепноц таким образом (мссц подвергают црсссовацию ц форме црц давлении приблизительно 70,31 кг/см 2, ц результат чего формуют цилиндрические блоки дцамс)- ром приблизительно 25,4 мм. Из форм выдавливают избыточное количество раствора. Гоговые блоки сушат прц 140 С в течение 1 час ц обжигают при 400 С в течение 1 час, Г 1 лотность материала обработаицых блоков 4,51 г/смз, степепь цх порцстостц 37%, проч- ОСЬ )с 1 ЕРЦс 1,с О,ОКОВ Цс РсЗДЯЦ,1 ЦвсЦЦС7 к./с 2П р п м е р 4, 15 г крупш)зерцпсого чцс) О- го цорошкообразпого аломцпия смешивают цручпуо с 2 мл воды и 3 мл водного раствора, СОДСр)ка 1 ЦЕГО 80 ВЕС.% КОМП,1 ЕКСП 010 фОСфяГс алюминия эчцирической форчуль 1 А 1 РС 1112) СЯО, Пробы смеси подвергают прессовапшо ц форчях црц;1 авлеИи прцблцзителыи 70,31 кг/с)2 ц формуют цилиндрические блоки ;Иаметром прпблизцтельцо 25,4 мм. Из формы выдавливают избыточное количество раствора, отовые блоки сушат прц 140 С и обжигают црц 400 С, Плотность материала обработан. цых блоков 2,23 г/смз, степень пористостп 17,5 %, прочность материала Олоков пд рязлявлпвяпис превышает 393,74 кг/см 2.Г 1 р ц м е р 5. 23 г чистого порошкообрязцого магния вручпуо смешивают с 2 мл воды ц 3 мл водного раствора, содержащего 80 цес.(/о комплекспого фосфата, эмпирической формулы Л 1 РС 1 Н 25 С 805. Образцы ц ццдс цилццдри. чсских блоков готовят путем прессования порций смеси в формах цри давлении 105 кг,см, затем высушивают прц 140 С. Перед прове;1(- пием прессования происходит реакция, и по истечении небольшого промежутка времени после формовапия блоков оци Гагрева 1 отся (до гечпературы 50 - 60 С), Г 1 о цс(ечециц цеск 02 ы(их мииут Олокц Охлаждают, П;01 иос 1 ь Мс 1 ТЕРЦала ООРЯООТаппьХ 0,10 КОВ 1,50 Г/С)", СС- пень пористостц 14%, прочцость материала 1; раздавливацце 393,74 кг,см,П р ц м ер 6. 100 Вес. ч. цлястипчатого 2 - ПОЗЕ)а СМЕШ 51 всЧО Ц СУХО СОСТОЯПЦП 51 вес, ч, комплексного фосфата алюминия эмпирической формулы по примеру 5. 1 липозсч характеризуется следующим расцределешсм размеров частиц: 33 /, ч, от 8 до 14 меш., 33 /, ч. от 24 до 48 меш, и 33 /, ч.325 меш После этого и приготовленной смеси добяцл- ют 7 вес. ч. воды п конечную композ 1 ппцо пе ремешивают 1 О мцп, после чего цыливяот и форму, Образец, находящийся и форме, сушат па воздухе при 60 С. удаляют цз формы и сушат цри 120 С и течение 3 час, Далее образец обжигают прц 1100 С, после об)кцгя модуль излома образца 133,59 кг/сл 2. Предмет изобретения 1. Способ связьпзаиия твердых веществ алю мофосфатцьм связующим, отлцчаюиийсл тем,что, с целью получения агрегатов, обладающихЗаказ 4493 Тирак 740 :4 одисвое 1111 И 111111 1 гкударствеииого комитета Совета Министров СССР ио леля изобретений и открытий Москва, Ж.35, Ртлпскян няб., и. 4/5сереиовспкяя городская типография иовыше 1 шой высокотемпературной прочностью, твердые вещества смешивают с раствором в иоде или в органическом растворителе галогенсодсрькащсго комплексного фосфата алюминия, в котором отношение числа грамм-атомов алюминия к числу грамм-атомов фосфора равно 1:и которыи содержит по менгиней мере одну имически связанну 1 о молекулу спирта или воды, и затем растворительдаляют при нагревании. 5 2. Способ но п. 1, отличаощиися тем, что растворитель удаляют при температуре 100 - 200 С.