Отвердитель для жидких технических лигносульфонатов

ССЮЭ С 08 ЕТСНИХшнвлаьяесиихРЕСПУБЛИН З 1 д) В 22 С 1/1 О 1/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСНОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТШИЙ И ОТНРЬ 1 ТИЙ(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистическойреволюции(54) ОТВЕРДИТЕЛЬ Д 5 ЬЧ ЖИДКИХТЕХНИЧЕСКИХ ПИГНОСУЛЬФОНАТОВ(57) Применение отработанных электролитов ванн хромирования и хромистыхэлектролитов пассивирования с содержанием 130-400 г/л хромового ангидридав качестве отвердителя для жидкихтехнических лигносульфонатов в соста"вах вязкопластцчных, легкоуплотняемыхи жидкоподвижных самотвердеющих смесей, используемых в изготовлении литейных форм и стержней,113200Изобретение относится к литейному производству, а именно к приготовлению вязкопластичных, легкоуплотняемых и жидкоподвижных самотвердеющих смесей со связующими в виде жидких технических лигносульфонатов.Известен отвердитель лигносульфонатов, в качестве которого применяют соли шестивалентного хрома 1), а также водные растворы хромового ан О гидрида 23.Однако известный отвердитель - хромовый ангидрид 1,так же, как и его соли) имеет высокую стоимость и дефицитен, кроме того, он токсичен, 15 особенно при приготовлении его водных растворов, поэтому данную операцию осуществляют в изолированных помещениях в специальных герметических мешалках, Хромовый ангидрид имеет 20 невысокую скорость отверждения лигносульфонатов, что приводит к повышенному расходу отвердителя.Цель изобретения - замена товарного хромового ангидрида на отвердитель 25 недефицитный, исключение операций по подготовке отвердителя перед его применением, утилизация отработанных электролитов хромирования и хрвмистых электролитов пассивирования гальвани" З 0 ческих цехов без какой-либо дополнительной обработки, устранение материальных и трудовых затрат на обезвреживание отходов и уменьшение загрязнения окружающей среды. Поставленная цель достигается применением отработанных электролитов хромирования и хромистых электролитов пассивированием с содержанием 130-400 г/л хромового ангидрида в качестве отвердителя для жидких технических лигносульфонатов в составах вязкопластичных, легкоуплотняемых и жидкоподвижных самотвердеющих смесей, 45 используемых в изготовлении литейных форм и стержней.1В гальванических цехах для хромирования и пассивирования стальных и чугунных деталей используют водные растворы хромовой кислоты, содержащие 130-400 г/л хромового ангидрида, 4- 30 г/л серной кислоты и до 15 г/л азотной кислоты. В процессе работы растворь 1 хромовой кислоты обогащаются поступающими посторонними металлами: ионами хрома, железа, меди,цинка, никеля и другими. До тех пор, пока содержание железав растворе не превышает 4 г/и, ононе оказывает отрицательного влиянияна осаждение хрома в процессе хромирования деталей. Однако при концентрации железа в растворе 8-10 г/л ивыше на деталях часто появляются коричнево-фиолетовые пятна, затрудняется получение толстых покрытий.Накопившееся железо из раствораудалить невозможно, и при концентрации его 10-15 г/л раствор заменяютновымОтходы электролитов поступают наочистные сооружения для обезвреживания. На нейтрализацию отработанныхэлектролитов расходуются ценные химикаты - серная кислота, бисульфит натрия и едкий натр.Отработанные электролиты имеютсостав, г/л: СЮз 130-400, Сг до 10,Фе до 10, Н 80 4 - 30, НМОз дб 15.Данный состав электролита позволяет использовать его для образованиялигносульфонатохромового геля в самотвердеющих смесях с связующими в видежидких технических лигносульфонатов.Использование отработанных электролитов ванн хромирования и пассивирования в качестве отвердителя лигносульфонатов обеспечивает преимущества, так как содержащиеся в них ионытрехвалентного железа, а также сернойи азотной кислот ускоряют процессотверждения лигносульфанатов, чтопозволяет уменьшить расход отвердителя, при этом отвердитель значительнодешевле товарного хромового ангидрида и не требует никакой дополнительной операции по подготовке к применению,Примерные составы формовочных и стержневых смесей с использованием в качестве отвердителя отработанных электролитов ванн хромирования и пассивирования следующие.П р и м е р 1. Состав вязкопластической смеси при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Песок кварцевый 100Лигносульфонаты3 111при концентрации СгО, в нем 130400 г/л приведена в табл, 1,1 3200 тава обладают достаточной прочностью для использования их в литейном производстве. Таким образом, хромистые отходы гальванических цехов являются полноценным заменителем хромового ангидрида в вязкопластичных смесях с лигносульфонатами.Т а б л и г а 1 Как видно из приведенных результатов, смеси с отвердителем по предлагаемому изобретению по сравнению со смесями известного (базового) сосОтвердитель Прочность на сжатие, МПа, прн твердении Концентрация Количество, 1 чСЮз, г/лмас. ч. 3 ч 24 ч Товарный хромовый ангидрид 300 1,0 0,10 0,45 300 0,8 0,24 0,38 0,60 0,74 300 0,5 0,18 0,41 130 1,0 0,25 0,40 0,65 250 0,8 0,30 0,63 0,80 400 0,5 0,44 0,75 0,85 Поверхностно-активное веществоКЧНР 0,6Отвердитель (впересчете наСгОь) 0,4-0,7Технологические свойства жидкоподвижной смеси с различным содержанием отвердителя приведены в табл.2.Таблица 2 П р и м е р 2. Состав жидкоподвижной самотвердеющей смеси при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: 40 445 ТехнологичесСодержание товарногоСгО, мас.ч. кие свойстважидкоподвижнойсамотвердеющей смеси Концентрация, С 0, г/л 400130 250 Текучесть, мм 120 120 120 95 105 90 Устойчивость пены,мм 10 Отработанные электролитыванн хромирования и пассивирования Песок кварцевый 100 Лигносульфонаты1113200 Продолжение тдбл.23вЕВ Технологичесхйв своАства амдхоподвижноЯ санотвердеющеЯ смеси одержание товарногоСгО, нас.ч. О,б онцентрация, Сю 01, г/л Т 13(307 сухих веществ) 5 ф 5 Поверхностно-активное вещество-флотореагент Отвердитель (в пересчете на СгОз) 0 Прочность легкоуплотняемых с различным содержанием отвер приведена в табл.3Таблиц Таким образом, жидкоподвижные самотвердеющие смеси, содержащие в качестве отвердителя отработанные электролиты ванн хромирования и пассивирования, обладают требуемыми технологическими свойствами и пригодны для использования в литейном производстве. 35 0,5 3-0,7 смесе и м е р 3. Состав легкоуллотсмесей при следующем соотноомпонентов, мас.ч.: ителя енин а 3 ИПа, при длительПрочность на сжатности твердения: вердите 1 ч оличеств Концентраг/л СгОаЧ 0,45 Товарный хромовыйангидрид 0,7 0,20 3 75Отвердитель 2 ч ЮЮ 24 ч 1 чОтработанные электролиты ванн хромирования и пассиви- рования 130 0,7 О, 15 0,35 0,65 250 0,5 0,27 0,37 0,70 400 0,3 0,32 0,45 0,72 Составитель С,ТепляковРедактор Н,Воловик Техред М .Надь Корректор Л. Пилипенко Заказ 6502/10 Тираж 774 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, .4 аюеай йайЮй айЮВ; ЕоМцеятрацнп, Количество,е/л Сванас.ч. Из данных табл.3 видно, что хромистые отходы гальванических цехов активизируют процесс твердения. Уже через 1 ч после приготовления смесь обладает достаточной прочностью для использования в условиях крупносерийного производства,Приготовление смесей с отработанньечи электролитами ванн хромирования и пассивирования не отличается от приготовления смесей с товарным хромовым ангидридом. Прочность на сжатие, ИПа, при длитель"ности твердения; Экономический эффект от использования отработанных электролитов хромирования и пассивирования в качестве отверднтелей лигносульфонатов составляет 1,8 руб. на 1 т смеси, кроме того, применение отходов ванн хромирования и пассивирования устраняет затраты на операцию подготовки отвердителя для его применения в литейных цехах, затраты на операциях обезвреживания отходов в гальванических цехах и уменьшает загрязнение окружающей среды.