Способ получения искусственного пористого заполнителя

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИ(51)5 С 04 В 14/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКО строи а,ЕНмз то исполькие суг- нистой етс(71) Новосибирский инженерноный институт им. В.В,Куйбышева (72) В.К,Козлова, Л.Н.Тацки, Н.А,Ло Ю.Г.Хайбулин и Д,В,Ульянов(56) Авторское свидетельство СССР Кг 1609767, кл. С 04 В 14/12, 1989,Авторское свидетельство СССР 1 ч. 1692961, кл, С 04 В 14/12, 1989. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТ НОГО ПОРИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ (57) Использование: изготовление кер та из слабовспучивающегося глини Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления керамзита из слабовспучивающегося глинистого сырья.Известен способ получения пористого заполнителя из слабовспучивающегося сырья и добавки, полученной эмульгированием таллового пека и масляного скопа в водном растворе щелочного стабилизатора, Заполнитель, полученный этим способом, имеет относительно высокую насыпную плотность.Наиболее близким к предлагаемому изобретению поехнической сущности и достигаемому эффекту является способ производства керамзита, при котором глинистое сырье смешивается с добавкой, полученной при обработке эмульсии таллового пека гипохлоритом натрия.Недостатком известного способа являя многостадийность технологического сырья. Сущность изобретения: в качестве вспучивающей добавки в глинистое сырье вводят электрохимически окисленную эмульсию таллового пека; Электрохимическое окисление осуществляют в течение 0,5 - 2 ч при следующих параметрах: сила тока 1 А, напряжение 90 В, Окисленную эмульсию вводят в воду затворения и перемешивают,с глинистым сь 1 рьем, Грануляцию и обжиг проводят по известной технологии получения керамзита пластическим способом. Насыпная плотность заполнителя 169 - 182 кг/м, прочность 1,67 - 1,80 МПа, 1 ил 2 табл. процесса приготовления добавки и необходимость использования раствора гипохлорита натрия, теряющего реакционнуюспособность при хранении,аааааВышеназванные причины осложняют 1возможность широкого применения добавок на основе таллового пека на керамзито- (Явых предприятиях.аааааЦелью изобретения является снижение ( )насыпной плотностизаполнителя.еаааЪПоставленная цель достигается тем, чтов качестве вспучивающей добавки в глини- сстое сырье испсльзуют эмульсию талловогопека, предварительно электрохимическиокисленную в течение 0,52 ч при следующих параметрах: сила тока 1 А, напряжение90 В,Для изготовления заполнителют слабовспучивающиеся Брат нки, Химическии состав глроды представлен в табл,1.1765131 Талловый пек является побочным продуктом сульфатно-целлюлозного производства, который образуется в процессе дистилляции таллового масла.Талловый пек содержит, мас.оь: нейт ральных веществ 24 - 38, окисленных веществ 12-29, смоляных кислот 6 - 26, жирных кислот 28 - 41. Кислотное число 24- 42 мг КОН/г, число омыления 49 - 155 мг КОН/г, температура размягчения 30-50 С. 10Эмульгирование таллового пека в щелочной среде используется для того, чтобы перевести водонерастворимый продукт в технологическое водорастворимое состояние, При этом в процессе эмульгирования в 15 2-ном растворе МаОН происходит частич- . ЯСООКаВСОО- Катод - Иа + 4 НгО 4 Н +40 Н 4 Н +4 е=2 Нг Анод +4 НгО, 4 Н + 40 Н40 Н - 4 е = 2 НгО+ Ог Пример осуществления способа производства,Талловый пек эмульгируют "при нагрева 20 нии в 2 О-ном водном растворе щелочногостабилизатора (МаОН) и перемешивают втечение 2,3 мин до получения стабильнойэмульсии.Массовое соотношение органической25 части эмульсии и 2 О-ного раствора щелочного стабилизатора составляет 1:3. В пересчете на сухое вещество массовоесоотношение щелочного стабилизатора иорганической части эмульсии составляет30 1:17.Электрохимическое окисление приготовленной эмульсии осуществляют на установке, схема которой представлена начертеже (в течение 0,52 ч при следующих35 параметрах; сила тока 1 А, напряжение 90.В), где 1 - выпрямитель; 2 - емкость дляокисления и восстановления эмульсии таллового пека, 3 - электронный мост, 4 - графитовый анод; 5 - свинцовый катод; 6 -40 магнитная мешалка.Окисленную эмульсию вводят в воду затворения и перемешивают с глинистымсырьем до равномерного распределениякомпонентов. Грануляция и обжиг осущест 45 вляются по известной технологии получения керамзита пластическим способом.Конкретные примеры реализации способа изготовления керамзита и характеристика свойств заполнителя приведены в50 табл.2,Примеры М 2,3,4 реализации способаподтверждают оптимальность выбранного На аноде, под действием кислорода, получаемого электролитическим способом, происходит окисление компонентов пека, что приводит к появлению дополнительных кислородсодержащих групп, способствующих увеличению общего газовыделения при термической обработке. Так, например, при нагревании карбоксильные группы карбоновых кислот декарбоксилируются по схеме: Образующиеся газы интенсифицируют окислительно-восстановительные процессы, протекающие при обжиге, и ускоряют переход массы в пиропластическое состояние,При описанном электрохимическом окислении кислородом таллового пека не происходит значительных деструктивных процессов в компонентах пека, что способствует сохранению широкого температурного интервала выгорания добавки. Вышеназванные процессы в совокупности обеспечивают рост вспучивающего эффекта и снижение насыпной плотности заполнителя. Использование электрохимического окислейия не вызывает коагулации таллового пека в отличие от обработки раствором гипохлорита натрия, при котором введение дополнительного электролита (МаС 10) способствует разрушению гидратных оболочек змульгированных частиц и вызывает их слипание. ное омыление жирных и смоляных кислот с образованием их натриевых солей ЙСООйа.Электрохимическое окисление эмульсии таллового пека проводится на установке, схема которой представлена на чертеже.При пропускании электрического тока через водный раствор соли активного металла и кислородсодержащей кислоты ЯСООйа) ни катионы, ни анионы соли не разряжаются; вместо них разряжаются йоны воды: йа катоде - ионы водорода, а на аноде - ионы гидроксида.Поэтому на катоде выделяется водород, а на аноде - кислород, Электролиз водного раствора ВСООйа протекает по следующей схеме,1765131 10 Таблица 1 Содержание основных оксидов, Ф по массе на сухое вещество Месторождение Сао И 80 Мпо Иа Ов Ы Оо А 10 Тоз Гео Рео Братское,карьер,4 Таблица 2 Примеры реализации способа Известныйспособ Наименование показателя1,67 1,80 2,10 Прочность,МПа 50 режима обработки эмульсии пека и состава сырьевых шихт. При выходе за граничные значения цель изобретения не достигается.По мнению авторов оптимальным является способ изготовления заполнителя, при котором глинистое сырье затворяют водой, в которую введена эмульсия таллового пека в количестве 0,92,1 мас, О 5, предварительно электрохимически окисленная в течение 0,5.2 ч.Использование предлагаемого способа производства керамзита способствует не только повышению качества заполнителя и упрощению технологии его изготовления, но и позволяет отказаться от примененияв процессе модифицирования пека хлорсодержащих реагентов, что улучшает условия труда,55 Формула изобретения Способ получения искусственного пористого заполнителя путем смешивания слабовспучивающегося глинистого сырья с водорастворимой добавкой, полученной из эмульсии таллового пека, гранулирования и обжига,отлича ю щий с я тем, что, с целью снижения насыпной плотности и упрощения технологий изготовления заполнителя, 5 добавку получают электрохимическим окислением эмульсии талловогопека в течение 0,5 - 2 ч и вводят в количестве 0,9 - 2,1 мас. о от массы глинистого сырья.1765131 0 4 Составитель В,Козло Техред М,Моргентал ректор О,Юркове Ре зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 3351 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5