Способ получения минерального вяжущего

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик(22) Заявлено 22,04. 81 (21) 3280267/29-33 И 1 М. Кп.з с присоединением заявки Мо С 04 В 35/14 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 30.01.83. Бюллетень Мо 4 Дата опубликования описания 30.01.83 ПЛ. Митякин, Ю.Е. Пивинский и К. Й 9 ргии.(72) вторы изобретения аВосточный научно-исследовательстеий и "прбщзныйогнеупорной промышленности.,институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИИНЕРАЛЬНОРО ВЯЖУЦЕГО Изобретение относится к огнеупор= ной промышленности, а именно к способам получения минерального вяжущего кремнеземистого состава, которое может быть использовано для изготовления керамобетонов в промьпаленности строительных материалов, а также в качестве вяжущего для огиеупорных растворов, покрытий и обмаэок.Известны способы получения минерального вяжущего кремнеземистого состава 1,Наиболее близким к предлагаемому является способ получения минерального вяжущего кремнеземистого состава, включающий мокрый- помол в щелочной среде с 2-х - 3-х разовой догрузкой сырьевого материала и стабилизацию полученной суспензии. Иинеральное вяжущее, полученное известным способом, представляет собой высоко- концентрированную керамическую суспенэию иремнеземистого состава, которая обладает вяжущими свойствами.Для расширения области применения керамических суспензий на основе кремнезема необходимо повышать их вяжущие (прочностные) свойства. Последние обусловлены наличием в суспензии геля кремниевой кислоты. Вя"жущее, полученное известным способом,содержит 0,12-10,3 г/л геля, что обеСпечивает получение отливок со следуГющими свойствамн: б 8,0-35,0 МПа,Поти 11 г 5-22,7 Ъ 2.Известный способ не позволяет увеличить вяжущие свойства суспензии, 1 О а следовательно, и свойства отливок.Это обусловлено следующим.В процессе помола сырьевого материала кремнеэемистого состава об"разуется эоль ортокремниевой кислоты, в результате этого изменяетсякислотность среды в сторону ее увеличения 1 рН среды уменьшается). Этотормозит растворение 810 и образо"вание золя, который впоследствии поликонденсируется в гель кремниевойкислоты. Таким образом суспензия, полученная иэвестньи способом, содержит ограниченное количество геля,обуславливающее недостаточные ее вяжущие свойства.Цель изобретения - повышение вяжущих,свойств.Поставленная цель достигается темчто, согласно способу получения минерального вяжущего кремнеэемногосостава, включаккцему .мокрый помол в992487 4 Т а б л и ц а 1 Количество золя ортокремниевой кислоты, г/л, при значении Времяпомола, ч 2 щелочной среде с неоднократной догруэкой сырьевого материала и стабилизацию полученного вяжущего, придогруэке сырьевого материала дополнительно вводят щелочные добавки,поддерживая значение рН в интервале9,0-10,5.Введение щелочных добавок во вре- .мя догрузки сырьевого материала позволяет поддерживать рН суспенэии винтервале 9,0-10,5, предотвращая 1 Осдвиги рН в кислую илинейтральнуюобласть. Влагодаря этому стимулируются процессы растворения кремнеземаи образования золя ортокремниевой)гислоты, в результате чего увеличивается количество геля кремниевойкислоты, а, следовательно, повышаются вяжущие свойства кремнеэемистойсуспенэии.Выбор предельных значений рН обус-ловлен тем, что при рН более 10,5и рН менее 9,0 увеличивается вязкостьсуспензии, в результате чего замедляются процессы растворения кремнезема,золе- и гелеобразование, увеличивается пористость отливок, а следователь"но, ухудшаются вяжущие свойства суспензии.В качестве щелочных добавок, вводиьагх во время догрузки сырьевого материала, используют соединения, содержащие катион 1 группы периодичесой системы, а также катион 0 НЧ .лочные добавки дпя поддержаниязначений рН вводят также в процессестабилизации суспензии.Предлагаемый способ осуществляютследующим образом.В качестве исходного сырья дляизготовления минерального. вяжущегокремнеземистогосостава используют 40кварцевый песок. Мокрый помол производят в шаровой мельнице по следующему режиму,Загрузку сыръевого материала про"водят в 3 стадии; . 45Первоначальная загрузка песка составляет 50 от общего количества Иэ вышеуказанных суспензий иэгоавливают и испытывают образцы. материала, соотношение жидкость г твердое составляет 1 г 4,5. Помол осуществляют в щелочной среде (добавка жидкого стекла) при рН 10,5. Помол производят в течение 6,0 ч до 100- ного прохода через сито 0,063 мм. По окончании начальной стадии помола определяют рН суспензияЗатем делают догруэку еще 25 песка и корректируют рН суспенэии до значений 9,7-10,0 путем введения добавки жидкого стекла. Вторую стадию помола осуществляют в течение б ч до остатка на сите О, 063 мм, равном 7. Измеряют плотность вяжущего и его рН. Затем производят окончательную догруэку песка (25 от общего количества), корректируют рН до значений 9,3-9,7 введением добавки жидкого стекла и проводят помол в течение 12 ч до остатка на сите 0,063 мм не более 10. Полученная суспензия обладает следующими показателями: плотность 2,14- 2,24 г/смз, рН 9,0-9,7. После каждой стадии помола берут пробы суспензии для определения в них количества ,золя ортокремниевой кислоты, Далее суспензию стабилизируют путем механического перемешивания в шаровой мельнице в отсутствии мелющих тел. Иэ стабилизированной .суспензии изготовляют образцы методом литья в гипсовые формы, которые после сушки подвергают испытаниям: определяют предел прочности при сжатии и открытую пористость.Дпя получения сравнительных результатов готовят вяжущее в соответствии со способом-прототипом (т.е. без корректировки рН среды во время догрузки сыръевого материала). Кроме того, получают вяжущее путем помола в нейтральной и кислой средах. Во всех случаях определяют количество золя ортокремниевой кислоты после каждой стадии помола. Результаты определений приведеныв табл. 1. Результаты испытаний приведены втабл. 2.992487 Т а б л и ц а 2Открытая пористостьр Ф,Предел прочностипри сжатии, МПа рН среди после помола 9,0-11,013,0-14,08,0-35,0 22,1-22,7 13,8-16,0 11,5-18,0 Прототип 3,0-4,0 5,8-6,2 8,5-8,9Заказ 361/27 Тираж 620 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москвар Ж 35 р Раушская наб р д 4/5Филиал ППП ффПатентРРр г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Иэ данных табл. 1 видно, что вяжущее, полученное предлагаеьым способом, содержит большее количество 20 золя ортокремниевой кислоты, т.е, обладает высокими вяжущими свойствами по сравнению с вяжущим, полученниа иэвестнии спосббом. Это позволяет получить более прочные и плотные от ливки, что подтверждают данные табл.2Использование предлагаемого спо" соба позволяет получить керамическую суспензию с высокими вяжущими свойствами. Применение этой суспензии 30 для изготовления иэделий типа огнеупорных блоков позволит улучшить их свойства путем повъааения механической прочности.формула изобретения 35Способ получения минерального вяжущего кремнеземистого состава, включающий мокрый помол в щелочной среде с неоднократной догруэкой сырьевого материала и стабилизацию полученного вяжущего, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьааення вяжущих свойств, при догрузке сырьевого материала дополнительно вводятщелочные добавки,.поддерживая значения рН 9,0-10,5. Источники информации,принятые во внимание прй экспертиз1. Пивинский Ю.Е.рРомашин А.Г.Кварцевая керамика. М., рМеталлургияффр 1974, с. 44-45.2. Пивинский Ю. Е. и др. Основныепринципы получения высококонцентрированных суспенэий кварцевого песка,Р 10 гнеупорыРРр М., Металлургия1979, 9 3, с. 16-51.