Сырьевая смесь для получениякальцийалюмохромфосфатного связую-щего

ОП ИСАИ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к ьвтоескбмю сеи оальствюСовэ Советскмх Социалистических Республик(22) Заявлено 05. 04. 77 (21) 2469817/23-26 с присоединением заявки М -государственный комнтет СССР по дедам изобретений н .открытийДата опубликованмя олмсанмя 15. 02. 81 Б. П. Середа, С. В, Золотавнна, Б. А. Пахомов,А, А. Андреев, Г. А. Буланова, В. Н. БруЭ. И. Веренкова и Н. Б. Захарова(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ.КАЛЪЦИЙАЛЮИОХРОИФОСФА;сНОГО СВЯЗУКЩЕГО 4-10Осталь смесь обесцийалцмо- . го для крытий обтойкостью турах обраали естная сырьеваяет полвчение ксфатного связуния фосфатных их высокой водониженных темпер 46-57 25-29 5-8 5"7 Изобретение относится к получению связующих, используемых при изготов.лении антикоррозионных покрытий, а также цементов и бетонов различного назначения, в том числе для изготовления жаростойких аитикорроэиоиных обмаэок.Известны составы, включающие ор" тофосфорную кислоту, соединениясоответствующего металла и восстановнтель, например формалин, вводимый в сырьевую смесь для восстановления части соединения шестивалентного хрома до трехвалентногосостояния 11Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для изготовления фосфатного связующего, состоящая нз ортофосфориой кислоты, ды хромового ангидрида, гидроокиси алюминия, гндроокиси кальция и формалина при следующем соотношении компонентов, вес.%:Ортофосфорнаякислота(100 НРО 4)Хромовый ангидридГндроокись алюминияГидроокись кальция 30 Извпечнва альхромфо ющенанесе олада ющи спри по аботки (2 ).Однако наличие в этой сырьевой смеси Формалина приводит к тому что при изготовлении из этой смеси связующего, требуемого соотношения в нем шестивалентного и т 1 зех-валентного хрома(Сгъ 01СОъ) весовое соотношение должно быть в пределах 0,37-0,41, образующееся в ,результате восстановления части хромового ангидрида формальдегидом, чт часто не выдерживается, поскольку механизм взаимодействия хромового ангидрида н.формальдегида, аследовательно, и стехиометрнчвские количества компонентов в значительно. степени зависят от условий процесса. Поэтому в известной сырьевой смеси количество формалина нормируется в весьма широких препелах,55 40 65 Крбме того, технология производства связующего и условия труда осложняются из-за присутствия в сырьевойсмеси летучего и токсичного фор"мальдегида.Цель изобретения - создание сырьевой смеси для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего,обеспечивающей упрощение технологиипереработки смеси и улучшение усло-,вий труда.Поставленная цель достигаетсясырьевой смесью, содержащей, вес.Ъ:соединение фосфора в пересчете наортофосфорную кислоту 36-40; соединение шестивалентного хрома в пересчете на хромовый ангидрид 10-13;соединение кальция, в пересчете наокись калвция 4-5, соединение алюминия в пересчете на гидроокисьалюминия 5-6 и соединение трехвалентногохрома в пересчете на окисьхрома 4-5, вода - остальное. В качестве соединения фосфора целесообразно использовать индивидуальныеили смешанные хромсодержащие фосффаты,В качестве соединения трехвалентного жерома используют либо среднийфосфат хрома СгРО 4 й НО.в виде гидратированного продукта сй5-12, либо моноэамещенный фосфат хрома Сг(НР 04) ИНО,где и= 3,5-6,либо смешанные фосфатыхрома и алюминия в виде среднихили кисЛых солей, либо гидратированные хромихроматы состава 2 СгОз СгОп НО , где и= 70-90, либо гидроокись хрома СгО п НО,где и = 15-22.В качестве соединения шестивалентного хрома и кальция, кроме хромовогоангидрида и гидроокиси кальция, используют, соответственно хромат икарбонат кальция.Использование данной сырьевойсмеси обеспечивает получение кальцийалюмохромфосфатного связующегос заданным содержанием трехвалентного и шестивалентного хрома, стабильно обеспечивающим отношениеСгО . СгО в требуемых пределах,а йменно 0,37-0,41.,П р и м е р 1.В качестве хром (И)-;и фосфорсодержащего сырья используютсредний фосфат хрома составаС Р 04 15 НО , содержащий, .вес.Ъ:соедйненйе трехвалентного хрома впересчете на СТО 18; соединениефосфора в пересчете на .НР 04 23, 2.Готовят сырьевую смесь следующимобразом.К 0,171 л технической ортофосфорной кислоты с содержанием 73-нойН Р 04 добавляют 62,0 г хромовогоангидрида, нагревают до 50 и при пе 3ремешивании выдерживают до полногоего растворения. В полученный раствор вводят 70 .г водной пульпы гидроокиси алюминия с 81,8 г АВ(ОН) и 160 гизвесткового молока с 23,1 СаО наосгревают до 100 С и выдерживают приэтой температуре до полного растворения компонентов. Затем добавляют141,5 г влажного осадка среднегофосфата, содержащего 25,5 гСг 03 и32,9 г НР 04, получая сырьевую смесьсо следующим содержанием компонентов, вес.Ь: соединение фосфора в пе.ресчете на ортофосфорную кислоту(НР 04) 39,1; соединение шестивалентного хрома в пересчета на хромовыйангидрид(СгО) 10,7 соединение алюминия в пересчете на гидроокись алюминия (АЮ(ОНз 5,5 у соединение15 кальция в пересчете на окись кальция (СцО), 4,0; соединение трехвалентного хрома в пересчете на окись хрома ( Сг 2 Оз) 4, 4 .Для получения кальцийалюмохромфос"20 фатного свяэующего данную сырьевуюсмесь нагревают при перемешиваниидо 100 С и выдерживают до полногорастворения среднего фосфата хрома.Реакционную смесь охлаждают и полу 25 чают целевой продукт с весовым отношением Сг Оэ . Сг О ъ = О, 41 и плотностью 1,574 г/см .П р и м е р 2. В качестве хром( Ы ) и фосфорсодержащего сырья,исЗ пользуют моноэамещенный фосфат хро.ма состава Сг(НР 04)45 НО,содержащий, вес Ъ; соедйнение хрома (И 1) в пересчете на СгО 18;соединение фосфора в пересчете наН РО 469, 5.З 5 К 0,120 л ортофосфорной кислотыпо примеру 1 добавляют воду и 63,6 гхромового ангидрида н нагреваютдо 50 С и выдерживают при перемешивании до полного растворения хро 40 мового ангидрида, затем температуру поднимают до 80 С и вводят 65 гводной пульпы гидроокисн алюминияс 31,2 гАГ(ОН) и 200 г известковогомолока с 28 г Са 0, нагревают до100 и выдерживают при этой температуре до полного растворения компонентовДобавляют 134 г порошкообразного кислого фосфата хрома, содержа-,щего 23,6 гСГО и 91 г ЙРО 4, полу 0 чая сырьевую смесь со следующим содержанием компонентов, вес Ъ: соединение фосфора в пересчете на НРО 4 38,4,соединение шестивалентного хрома в пересчете наСгО 10,8,соединение алюминия в пересчете на А(ОН ),соединение кальция в пересчете на СаО 4,0, соединение трех; валентного хрома в пересчете на СТО 4, 4Для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего данную сырьевую смесь нагревают при перемешивании до 100 фС и выдерживают в течение 0,5 ч, Реакционную смесь охлаждают и получают целевой продукт с весовым- , алюминий- и Фосфорсодержащегосырья используют хромалюмофосфатноесвязующее в виде жидкого продуктасостава СгА (НРО 4)б, содержащее,вес, Ъ: соединение трехвалентного хрома в пересчете на СгОЗ 60соединение алюминия в пересчетена Щ(ОН) - 7,3; соединение фосфора.в пересчете на НРО 4 - 47,6.Хромовый ангидрид в количестве88,9 г растворяют в воде при 50 С,затем вводят 228 г известкового молока, содержащего 31,9 г СаО и температуру смеси повышают до 80 фС.В по- флученный раствор затем добавляют400 мл хромалюмофосфатного связующего указанного выше состава, содержащего 36 г СгОзр 37 г АВ(ОИ)и 290 гН РО 4, получая сырьевую смесь со сле- К)дующим содержанием компонентов,вес.Ъ: соединение фосфора в пересчете на НРО 4 36,1; соединение Шестивалентного хрома в пересчете на Сг О11,1; соединение алюминия в пересче- дте на АВ(ОН) 5,6; соединение каль"ция в пересчете на Са 0 4,0; соединение трехвалентного хрома в пересчете на Сг 204,5.Для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего указанную сырьевую смесь нагревают до 100 С и выдерживают при этой температуре 0,5 ч .После охлаждения получают целевойпродукт с отношением СГОъ. СгОз= у0,405 и плотностью 1,493.П р и м е р 4. В качестве хромв , алюминий - и Фосфорсодержащего сырья используют средний смешанный Фосфат хрома и алюминия в видеводной пасты состава С"А 6,4 ( Р 04)4, 4 Осодержащий, вес.%: соединение трехвалентного хрома в пересчете наСгО 7,4; соединение алюминия в пересчете на АЮ (ОН ) 10, 9; соединениеФосФора в пересчете на НРО 4, 23,2. 4К раствору 0,122 л ортофосфорной кислоты по примеру 1 в воде добавляют 54,6 г хромового ангидрида,нагревают до 50 С и выдерживают приперемешивании до полного его растворения. Затем вводят 155 г известкового молока с 21,7 г СаО и раство"ряют в .тех же условиях. Полученныйраствор нагревают до 80 С и вводято300 г влажного среднего смешанногофосфата хрома и алюминия указанного ззсостава, содержащего 22,2 л ОгуОз,32,7 АВЮН) и 69,5 г НРО 4, получая,сырьевую смесь со следующим содержанием компонентов, вес.: сое-динение ФосФора в пересчете иа НРО 4 6038,0; соединение шестивалентногохрома в пересчете на Сг 0510,1 соединение алюминия в пересчете наА 1(ОН) 6,0; соединение кальции в пересчете на СаО4,0 соединение трехвалентного хрома в пересчетена СТО 4,1Для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего данную сырье-вую смесь нагревают при перемешивании до 100 С и выдерживают дополного растворения среднего фосфата хрома и алюминия. Реакционнуюсмесь охлаждают и получают целевойпродукт с весовым отношениемСг ОС 0= О, 405 и плотностью1,55 г/смз.П р и м е р 5. В качестве хром(Н) - хром (У 1) - содержащего сырьяиспользуют гидратированные хромхроматы в виде водной пасты состава2 Сг О Сг 0,8 3 НО, содержащие,вес.%: соединение трехвалентногохрома в пересчете на Сг 016; соединение шестивалентного хрома в пе-.ресчете на СгОь 5,3В качестве соединения кальцияи хрома шестивалентного используютхромат кальция состава Са Сг 04 содержащий, вес.%: соединение кальция в пересчете на СаО 34,6; соединение шестивалентного хрома в пересчете на С 1 О 60,0.К раствору 0,187 л ортофосфорнойкислоты по примеру 1 в воде добавляют 113 г хромата кальция, содержащего 38 г СаО и 67,8 СгО, смесьнагревают до 50 С и выдерживаютпри перемешивании до полного раствооения хромата кальция. Полученныйраствордоводят до 80 С и вводят 100 гводной пасты гидроокиси алюминия с49,1 гАК(ОН) ирастворяют при 100 С.Затемдобавляют 200 г тидратированныххромихроматов указанного состава,содержащих 32 г СгО и 10,5 г СО,получая сырьевую смесь со следующимсодержанием компонентов, вес.ВгФсоединение фосфора в пересчете наН 3 РО 37,21 соединение шестивалентного хрома в пересчете наСг 09,8 усоединение алюминия в пересчетенаАВ(ОН) 6,0 у соединение кальция впересчете на СаО 4,7; соединениетрехвалентного хрома в пересчетена Сг О 4 0Для получения кальцийалюмохромфосфатного связующего данную сырьевую смесь нагревают при перемешквании до 100 С и выдерживают приэтой температуре до. полного раство- .рения хромихроматов. Реакционнуюсмесь охлаждают и получают целевойпродукт с весовым отношениемСг 20. Сг О= 0,41 и плотностью1,65 г/см ,П р и м е р б. В качестве хром(И ) - содержащего сырья используютгидратированную окись хрома, содержа 4 ую 30 вес. СгО В раствор 0,222 л ортофосфорнойкислоты по примеру 1 в воде добавляют72,5 г хромового ангидрида, нагре804570 формула изобретения Составитель В. ГродзовскаяРедактор М. Петрова, Техред.Т.Маточка Корректор М. Демчик Ф Заказ 10802/35 Тираж 516 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР ао делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вают до 50 С и выдерживают при перемешивании до полного растворения хро.мового ангидрида, Далее в раствор, нагретый до 80 С, последовательно вводят 100 г гидратироваиной окиси хрома с 30 гСг 0,200 г известкового,молока с 27,9 г СаО и 80 г водной пасты гндроокиси алюминия с 39,5 г АС(ОН); , получают сырьевую смесь со следующим содержанием компонентов, вес В: соединение фосфора в пересчете на НЗРО 4 36,0 соединение шестивалентного хрома в пересчете на СгОФ 10,5; соединение алюминия в пересчете на АС(ОН)э 5,7 соедиеение Кальция в пересчете на СаО 4,0 соединение трехвалентного хрома В пересчете на С"0 4,3Для получения алюмохромфосфатного ,связующего указанную сырьевую смесь нагревают до 100 С и вндеркивают при этой температуре до полного растворения введенных компонентов. После охлаждения получают целевой продукт с отношением С 10 э. СгО = 0,41 и плотностью 1,54 г/см .Аналогичные результаты получит йри использовании в качестве кальцийсодещкащего карбоната кальция (пример 1-4 и 6) .ГЪДанная сырьевая смесь, как показали экспериментальные исследования, стабильно обеспечивает Получение кальцийалюмохромФОсфатного связую щего с требуевеюм соотношением трех (П 1) - и шестивалентиого хрома благодаря введению и ее состав соединения хрома (ИВУ, упрощает технологию переработки ее с получением связующего, так как исключается операция контро-ля полноты восстановления хрома (ЧОулучшает в санитарном отношении. условия труда как при получении сырьевой смеси, так и ее переработке на связующее благодаря исключению из ее состава формалина.Данное изобретение предлагает испольэовать в качестве исходного сырья сырьевой смеси целый ряд товарных продуктов; что, кроме значительного расширения сырьевой, базы, позволяет организовать ее производство как на заводах хромовых соединений, так и на предприятиях, потребляющих кальцийалюмохромфосфатноесвязующее. 1. Сырьевая смесь для получениякальцийалюмохромфосфатного связующего, содержащая соединения фосфора,кальция, алюминия н шестивалентногохрома, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью упрощения технологииперЕработки смеси и улучшения условийтруда, она содержит дополнительносоединение трехвалентного хрома при 15 следующем содержании компонентов,вес,В соединение фосфора в иересчете на ортофосфорную кислоту 35-40;соединение шестивалентного хрома впересчете на хромовый ангидрид 10-13; Щ соединение кальция в пересчете наокись кальция 4-6; соединение алюминия в пересчете на гидроокнсьалюминия 5-6; соединение трехвалентного хрома в пересчете на окись хрома 4-5; вода - остальное.2. Смесь по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве соединения фосфора она содержит индивидуальные .или смешанные хромсодержа- ЗО щие фосФаты. 3. Смесь по п.1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что в качестве соединения трехвалентного хрома она содержит индивидуальные или смешанныефосфаты хрома и албминия, или гидратированные хромихроматы, или гидратокиси хрома.4.Смесь по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в. качестве соединения 40 шестивалентного хрома н.кальция онасодержит хромат и карбонат кальция. Источники информации,принятые .во внимание при экспертизе 45 1. Авторское свидетельство СССР В 462900, кл, С 23 Р 7/08, 02.0775. 2. Авторское свидетельство СССР М 460267, кл. С 04 В 29/0229.12,72.