Способ получения периклаза

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистинеских Республик(51)М, Кл. СО 1 Г 5/06 С 04 В 35/04 с присоединением заявки Но Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30. 09. 81(22) Автор изобретения А.Х. Акишев,ц"Институт металлургии и обогащения АН Казахской Сср(21) Заявитель(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА Изобретение относится к производству периклаза, используемого в качестве электроизоляцнонного или огнеупорного материала, стойкого к.воздействию высоких температур и термического удара.Известны способы получения периклаза путем плавления магнийсодержащего сырья в электродуговой печи, по которым для образования монокристал-. лов и связывания примесей в силикаты Са, АЯ, В, Ва, 2 в шихту вводят их окислы, карбонаты илн гидроокиси из расчета получения в пераклаэе соеди-, нения (4 е : 83., равного 3-20 1).Известны, способы, по которым-окись магния крнсталлизуют с образованием пернклазовых монокристаллов вытяну- той формы путем литья 2) нли плавления гидратированной магнезии с . 20 избытком воды на 6 с последующей на" правленной кристаллизацией блока 3), При этом в процессе кристаллизации в 1) образуется 3-10, а в(23 и 3)до 50 столбчатых монокристаллов, которые в большинстве своем сложены из пластинчатых кристаллов (до 70-90) толщиной 0,01-2 мм.Однако образовавшиеся пластинчатые кристаллы трудно. поддаются нзвле чению (не более 5) из-за малого их количества и прочного сцепления плоскостей.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения периклаза, предусматривающий плавление магний- содержащего сырья в электродуговой печи с ванной при передвижении ее со скоростью 5-500 мм/ч и температурном градиенте в подине печи 1-100 град/мм, Полученный в виде блока периклаз при дальнейшем использовании дробится на крупные куски, а затем отделяются кристаллы вытянутой формы, иэ которых изготавливают.огнеупоры или вы- резают изделия, предназначенные для нужд электроники, электротехники и т,д. 4) .Полученный таким образом периклаз содержит в блоке наибольшее количество пластннчатых кристаллов (до 80), которые также трудно поддаются выделению (не более 20-30) из-за прочного их сцепления друг с другом.Цель изобретения - повышение степени выделения монокристаллов периклаза пластинчатой формы.указанная цель достигается тем, что в способе получения периклаза путем плавления магнийсодержащего сырьяв электродуговой печи с ванной прИпередвижении ее со скоростю 5-500 мм/чи температурном градиенте в подине печи 1-100 град/мм с последующим крупным дроблением и отделениемкристаллов периклаза вытянутой формы,отобранные кристаллы периклаза вытянутой формы обрабатывают 5-50-нымраствором соляной кислоты в течение2-20 ч подвергают окислительному обжигу при 1100-1300 С, а затем:разделяют кристаллы центробежным дроблением.При обработке периклаза растворомсоляной кислоты происходит растворение связей между кристаллами по трещинам их спаенности. При взаимодействии соляной кислоты и окиси магнйя,являющейся связью кристаллов, разрушается связь периклаз-периклаз и образуется новый вид связи периклазраствор двуххлористого магния-периклаза, которая значительно ослабляетпрочность сцепления кристаллов и врезультате облегчается их отделениедруг от друга,Обработку периклаза осуществляют5-50-ным раствором соляной кислотыв течение 2-20 ч.Уменьшение концентрации солянойкислоты менее 5 и времени выдержкименее 2-х часов понижает эффективность растворения связей между плоскостями кристаллов. Полное проникновение кислоты между плоскостями ирастворение связей кристаллов происходит при обработке периклаза 50-нымраствором соляной кислоты в течение 20 ч.Последующий окислительный обжигпериклаза при 1100-1300 С дополнительо.но ослабляет связи между кристаллами.Образующиеся при обжиге пары воды икислоты действуют как разрывающееусилие. В результате увеличиваетсярасстояние между кристаллами, ослабляются связи и облегчается разделение их друга от друга. Уменьшениетемпературы обжига ниже 1100 С снижает разрывающее усилие., необходимоедля разъединения кристаллов, а увеличение температуры обжига выше 1300 Сспособствует, упрочнению связей ХРисталлов в результате образования окиси магния из Мд СВи ее спекания.Разделение кристаллов обработанного кислотой и обожженого периклаза осуществляется центробежным дроб.лением. При этом кусочки периклазавытянутой формы, попадая на вращаю"щиес) штифты (дезинтеграторы) илидиски (дисковые мельницы), испытывают касательные напряжения сдвига, врезультате чего монокристаллы легкои с меньшими повреждениями расщепляются на кристаллы пластинчатой формы,Обработка кристаллов периклаза50-ным раствором соляной кислоты втечение 20 ч с последующйь% обжигоми разделением кристаллов центробжным дроблением позволяет достичь наибольшей степени выделения (около100) монокристаллов периклаза пластинчатой формы,Для выяснения степени ослаблениясвязей и прочности кристаллов периклаза проводят исследования о влияниикислотой обработки материала на изме;нение прочности при сжатии в зависи- мости от концентрации соляной кислоты и времени выдержки. С этой цельюиз блока отбирают участки с вытянутой формой кристаллов периклаза, изкоторых вырезают прямоугольные кубики с ребром 20 мм. Затем их обрабатывают соляной кислотой с концентраци ей 5, 10, 20, 30, 40, 50 и временемвыдержки 2, 5, 10 и 20 ч, Образцы отмывают от кислоты, обжигают при1)00-1300 С, определяют предел прочности при сжатии и весовое количест во извлеченныхпластинчатых монокристаллов периклаза.Наибольшая степень извлечения(100) монокристаллов периклаза пластинчатой формы достигается при 50 ной концентрации НСВ и времени выдержки 20 ч. При этом прочность. блоков падает с 800 до 320 кгс/смфП р и м е р 1. Магнийсодержащеесырье плавят в ванне в электродуговойпечи с передвижением ее со скоростью5 мм/ч и температурном градиенте вподине печи 1 град/мм, Остывший блок дробят на куски 2030 мм и отделяют кристаллы периклазы вытянутой формы в количестве .1000 г. Затем кристаллы помещают в емкость, заливают 5-ным водным раствором соляной кислоты в количестве 1000 мл и выдерживают в течение 10 ч, Периклаз отмывают от ос 40 татков кислоты, обжигают в окислиТельной среде при 1100 С и охлаждают до20-25 С. Затем материал подвергаютцентробежному дроблению на дисковоймельнице.4 Степень выделения монокристалловпериклаза пластинчатой формы, определенная весовым методом путем визуального отделения.их от кристалловдругих форм, составляет 62,П р и м е р 2. Магнийсодержащеесырье плавят в ванне в электродуговой печи с передвижением ее со скоростью 150 мм/ч и температурном градиенте в подине печи 50 град/мм.Остывший блок дробят на куски 20-30 мми отделяют кристаллы периклаза вытянутой формы в количестве 1000 г.Затем кристаллы помещают в емкость,заливают 30-ным водным раствором соляной кислоты в количестве 1000 мл и 60 выдерживают в течение 2-х часов. Обработанный периклаз отмывают от остатков кислоты, обжигают в окислительной среде 1300 фС и охлаждают. Затемматериал подвергают центробежному65 дроблению на дисковой мельнице.:оставитель Л. БулгаковаТехредЖ.Кастелевич КорректорН.Стец Редактор А. Лежнина Заказ 8228/27 Тираж 508 ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП Патенте, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Степень выделения монокристаллоьпериклаэа пластинчатой формы, определенная весовым методом путем визуального отделения их от кристаллов других форм, составляет 58,П р и м е р 3. Магнийсодержащеесырье плавят в ванне в злектродуговой.печи с передвижением ее со скоростью500 мм/ч и температурном градиенте вподине печи 100 град/мм, Остывшийблок дробят на куски 20-30 мм и отделяют кристаллы периклаза вытянутойформы в количестве 1000 г.Затем кристаллы помещают в емкость, заливают 50-ным водным раствором соляной кислоты в количестве1000 мл и выдерживают в течение 20 ч,Периклаз отмывают от остатков кислоты, обжигают при 1200 С и охлаждают.Затем материал подвергают центробежному дроблению на дисковой мельнице.Степень извлечения монокристаллов периклаза пластинчатой формы, определенная:весовым методом путем ви"вуального отделения их от кристалловдругих форм, составляет 98.Таким образом, по сравнению с иэ" 25вестным предлагаемый способ позволяет обеспечить возможность болееполного выделения монокристалловпериклаза пластинчатой формы и значительно повысить их выход,Способ получения периклаза путем плавлениями магнийсодержащего сырья в электродуговой печи с ванной при передвижении ее со скоростью 5-500 мм/ч и температурном градиенте в по- дине печи 1-100 град/мм с последующим крупным дроблением и отделением кристаллов периклаэа вытянутой формы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени выделения монокристаллов периклаэа пластинчатой формы, отобранные кристаллы периклаза вытянутой формы обрабатывают 5-50-ным раствором соляной кислоты в течение 2-20 ч , подвергают окислительному обжигу при 1100-1300 С, а затем разделяют кристаллы цент 1 юбежным дроблением. сИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 389018, кл, СО 1 Г 5/06, 05,07.73.2. Патент США 9 3332740,кл. 23-201, 25.07.67,3, Авторское свидетельство СССР9 197525, кл. В 01 Т, 18.10.65.4. Авторское свидетельство СССР9 389017, кл. С 01 Р 5/06, 04. 05. 71.