Шихта для получения синтетического муллита

О П И С А Н И Е (п 1927784ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциалистическинРеспубликао делам нзабретеннй н открь 1 тнй,05 (088. 8) Дата опубликования описания 15.05.82 А,Н,Емельянов и В.И.Шипулин(71) Заявитель Государственный научно-исследовательский институт по керамзиту "НИИКерамзит"(54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО МУЛЛИТАИзобретение относится к керамическому производству и может быть использовано в литейном, химическом и других производствах.Известна шихта 1.11 для получения синтетического муллита, которая состоит из 35-404 плавленного каолина, содержащего 30-453 А 110 55-653 тон. кодисперсной техницеской окиси алюминия (зерна крупностью ( 55 мк) и 2-4 (от веса исходной массы) минерализаторов в виде смеси не менее двух солей, таких как фтористый и хлористый алюминий, фосфат или ванадат алюминия или сернокислый алюминий, а также 1-2 перечисленных солей аммония. Полученный синтетицеский муллит содержит 4 А 1 О + + Т 101 68-77 ГеоО 15 . муллйт 70-80.Недостатками шихты являются испол зование дефицитного и дорогостоящего сырья - окиси алюминия, высокое содержание окислов железа в конечном продукте, а также значительные экономические затраты на плавление каолина и на помол сырьевой смеси. Все это приводит к усложнению техно логии и удорожанию конечного продукта.Наиболее близкой к изобретению является шихта 2 для получения синтетического муллита, содержащая плавленный зольный концентрат, гидротермически обработанные шлаки алюминиевого производства и минерализатор, в качестве которого может быть использован ванадат алюминия при следующем. соотношении указанных компонен. тов, вес,Ф:Зольный концентрат 34,3-44,1 Шлаки алюминиевогопроизводства 53-9-63,7 Минералиаатор 2 -4 Недостатками известной шихты явля. ются необходимость гранулирования непластичного материала (зол ТЗС), использование дорогостоящей алюмо 3 92778фосфатной связки, значительные энергетические затраты на получение эоль.ного концентрата плавлением, необходимость использования дополнитель"ного оборудования для получения вольного концентрата. Все это усложняет технологический процесс и приводят к удорожанию конечного продукта.Цель изобретения - повышение плотности, прочности и температуры деформации под нагрузкой при одновременном снижении энергетических затрат.Поставленная цель достигается тем,что шихта, включающая глиноземсодержащий компонент и ванадат алюминия,в качест,ве глиноземсодержащего компонента содержит обработанный хлоридом металла отработанный катализаторнефтехимического производства и дополнительно каолин при следующем соотношении компонентов, мас.1:Обработанный хлоридом.металла отработанныйкатализатор нефтехимического производства 74-78Ванадат алюминия 2"4Каолин 19-23Отработанный катализатор нефтехимического производства представляетсобой тонкодисперсный порошок зеленого цвета с высокой удельной поверхностью (20-30 м/г) и характеризуетсяследующим химическим составом, мас.Ф:510 8-8,8; А 1 От 73 14-75 55ГеОдо 0,80; ЕеО до 1, 24, Сг 013 6015,23; СаО 0,35-1,51; М 90 до 120К 10Ма 0 0,08-1,11.Для получения синтетического муллита из шихты предлагаемого составаотработанный катализатор нефтехими 46ческого производства обрабатываютхлоридом металла, например ЙаС 1,ИоС 1, А 1 С 1,с последующей сушкойсмеси, цтобы избавиться от примесейжелеза, так как они ухудшают фиэикотехнические свойства получаемого про 43дукта.Высокая удельная поверхность отработанного катализатора нефтехимического производства обеспечивает высокую реакционную способность шихты, фускорение процессов образования муллита, что приводит к образованиюмелкокристаллической структуры гото.вых изделий, а значит к повышению, их плотности и прочности при сжатии,В процессе. обжига при 1580-1650 СА 110 и СгО, содержащиеся в отработайном катализаторе нефтехимическо 4 4го производства, вступают во взаимодействие с каолином с образованием твердых растворов муллита и корунда которые улучшают физико-технические свойства (увеличивают плотность и прочность при сжатии)получаемых изделий.Содержание в составе шихты минерализатора ванадат алюминия ускоряет синтез муллита за счет подготовки в жидкой фазе групп 5104,1 , А 03А 10 в соотношениях, приближающйх их содержание в муллите. Они также изменяют размеры и удельную поверхность кристаллов иуллита,Количество обработанного хлоридом металла отработанного катализатора нефтехимического производства менее 7 Ц недостаточно для синтеза, так как снижается содержание А 10и создается избыток кремнезема, что ухудшает физико-т .хнические показатели конечного продукта. Содержание обработанного хлоридом металла отработанного катализатора нефтехимического производства более 78 приводит к увеличению содержания А 110 что повышает образование корунда при снижении муллита в готовом продукте.Содержание каолина менее 194 приво дит к преобладанию. твердого корундового раствора в готовом иэделии.Содержание каолина более 234 обус-, лавливает появление кристаллических побочных новообраэоВаний с выделением кварца, что снижает физико-технические свойства получаемого продукта.Уменьшение количества минерализатора в шихте ( 2 приводит к снижению скорости синтеза муллита. Увеличение содержания минерализатора ) й приводит к образованию побочных низкотемпературных соединений.Для получения синтетического муллита в промышленных условиях предварительно обработанный хлоридом металла отработанный катализатор нефтехимического производства в виде суспен зии смешивают с суспензией каолина, после чего полученную смесь высушивают при помощи распылительных сушилок до остаточной влажности не более 2,53. Иэ распылительной сушки полу-: ченный порошок с размером зерен 0,4- 0, 7 мм поступает на прессование изделий, которые затем поступают на об5 927784 6 жиг с последующим охлаждением в отк- более 2;Я. Высушенную смесь пролюченной обжиговой печи. тирают через сито 0,63 мк совместноДля получения синтетического мул- с добавленным ванвдат алюминием. Иэ лита готовят три шихты с различным полученной таким образом шихтыпрес- соотношением компонентов. Иэ отра- э суют под давлением 500 кгс/смобразботанного катализатора нефтехимичес-цы в виде дисков диаметром 16 мм кого производства и каолина готовят и толщиной 3 мм, которые после суводные суспенэии, затем суспензию от- точного выдерживания в зксикаторе, работанного катализатора обрабаты- обжигают в электрической печи при вают хлоридом алюминия а затем сме в 1580 С с последующим охлаждением вошивают с суспензией каолина. Полу- отключенной печи. ценную смесь перемешивают в пропел- Состав шихт и физико-механические лерной мешалке и сушат в электричес- показатели синтетического муллита кой печи до остаточной влажности не указаны в таблице.31 1 1 11 1 сч СОЮ счО с 4 О 3-Сс 3Составитель Р,МальковаТехред И. Гайду Корректор А. Дзятко Редактор И.Митровка Заказ 3159/33 Тираж 640 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, .Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,Э 92 7784 1 ОКак видно иэ таблицы, разработан- о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,ная шихта для получения синтетичес- с целью повышения плотности, прочкого муллита на основе обработанно- ности и температуры деформации подго хлорйдом металла катализатора нагрузкой при одновременном сниженефтехимического производства позво-нии энергетических затрат, она в каляет получить конечный продукт с по- честве глиноземсодержащего компоненвышенной температурой деформацией та содержит обработанный хлоридомпод нагрузкой на 20-50 С при отсутст- металла отработанный катализатороовии дополнительнои усадки при 1500 С. нефтехимического производства и доКроме того, использование предлагае о полнительно каолин при следующеммой шихты позволяет получить конеч- соотношении укаэанных компонентов,ный продукт (синтетический муллит) мас,4;при значительно меньших энергетичес- Обработанный хлоридомких затратах: экономия электроэнергии металла отработанный1000-1350 квт/ч, тепловой 1000 - 1 катализатор нефтехими 1500 ккал, графитовых электродов ческого производства 74-78100- 150 кг на 1 т синтетического мул- Ванадат алюминия 2-4лита, Каолин 19-23Источники информации,щ принятые во внимание при экспертизеФормула изобретения 1. Патент ПНР М 62314,кл. С 04 В 35/10, 1971Шихта для получения синтетическо. Авторское свидетельство СССРго муллита, включающая глиноземсодер- У 464565, кл, С 04 В 35/10, 1973жащий компонент и ванадат алюминия,(прототип),