Спосіб отримання в’яжучого

Спосіб отримання в'яжучого, що включає підготовку сировинної суміші, що містить барієвий компонент, глинозем та залізовмісний компонент; синтез в'яжучого при високій температурі, який відрізняється тим, що як залізовмісний компонент використовують магнетит, отриманий шляхом співосадження із розчину сірчанокислого заліза (II) та хлористого заліза (III), температура синтезу складає 1100°С. (19) (21) u200903173 (22) 03.04.2009 (24) 12.10.2009 (46) 12.10.2009, Бюл.№ 19, 2009 р. (72) ІЛЮХА МИКОЛА ГРИГОРОВИЧ, БАРСОВА ЗОЯ ВАЛЕРІЇВНА, ЦИХАНОВСЬКА ІРИНА ВАСИЛІВНА, ТИМОФЕЄВА ВАЛЕНТИНА ПЕТРІВНА (73) УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ 3 Результати розрахунків матеріального балансу при перерахуванні на 10г наведено в табл. 1 Температура синтезу за таким способом складає - 1100°С, ізотермічна витримка 1 годину. Позитивний ефект пояснюється тим, що залізовміщуючий компонент - магнетит, отриманий співосадженням має високу дисперсність, розмір частинок - 0.5-4мкм, які знаходяться в активному стані і мають високу питому поверхню. Все це допомагає прискоренню твердофазних реакцій синтезу основних сполук в'яжучого ВаАl2О4, BaFe12O19, сприяє спіканню сировинної суміші, і, як наслідок, знижується температура синтезу при спіканні, яка складає 1100°С. В'яжуче виготовляється за технологією цементу. Для синтезу в'яжучих заданого фазового складу здійснювалося підготовка сировинної суміші: послідовне подрібнення, формування та випал сировинних матеріалів. В якості сировини використовували барійвміщуючий компонент, глинозем і залізовміщуючий компонент, в якості останнього компонента використовують магнетит, отриманий шляхом співосадження із розчина сірчанокислого заліза (II) та хлористого заліза (III). Ретельне подрібнення та змішування сировинних компонентів виконувалося „мокрим" способом в кульовому млині. Вологість суміші - 40-45мас. %. Контроль тонини помелу сировинних сумішей здійснювався методом низькотемпературної адсорбції азоту та ситовим аналізом (повний прохід крізь сито № 006). Перед випалом із сировинної суміші формували брикети методом двостороннього пресування (питомий тиск 50 МПа). Спікання в'яжучого здійснювався при температурі 1100°С з ізотермічною витримкою 1 години. Помел синтезованого в’яжучого проводили в кульовому млині до питомої поверхні 4000см2/г. В табл. 2 наведено склади та властивості запропонованого в'яжучого та прототипу, отриманого запропонованим способом. Як виходить з наведених даних, запропоновані склади в'яжучих, синтезованих по запропонованому способу, дозволяють підвищити магнітні властивості: коерцитивну силу і температуру Кюрі, та одержувати в'яжучі з більш високою коерцитивною силою і температурою Кюрі та більш низькою температурою синтезу, порівняно із прототипом. В позамежних складах в'яжучих відбувається зменшення досягаємого ефекту, а саме зменшується коерцитивна сила та температура Кюрі. Таким чином запропонований спосіб має ряд переваг порівняно з відомим прототипом. Запропонований спосіб дозволяє синтезувати в'яжуче при нижчий температурі, отримувати в'яжуче із 44516 4 підвищеними магнітними властивостями. Таке в'яжуче доцільно застосовувати для виготовлення захисних екранів від магнітного випромінювання, як зв'язку при виготовленні феримагнітної кераміки складної конфігурації, для цементування „надгарячих" нафтових і газових свердловин, як корозійностійку футеровку тепло напружених ділянок високотемпературних агрегатів. Пропонований Корисна модель ілюструється наступними прикладами. Приклад 1 В якості сировинних матеріалів використовують барій вуглекислий, глинозем та синтетичний магнетит. Сировинні компоненти взяті в співвідношенні, мас. %: глинозем 0.56; барій вугликислий 13.32; магнетит 86.12. Для синтезу продуктів заданого фазового складу здійснюється подрібнення, формування та випал сировинних матеріалів. Змішування компонентів виконувалось „мокрим" способом в кульовому млині. Вологість суміші - 4045мас. %. Контроль тонини помелу сировинних сумішей здійснювався методом низькотемпературної адсорбції азоту та ситовим аналізом (повний прохід крізь сито №006). Перед випалом із сировинної суміші формували брикети методом двостороннього пресування (питомий тиск 50 МПа). Синтез в'яжучого здійснювався при температурі 1100°С з ізотермічною витримкою 1 година. Помел в'яжучого проводився в кульовому млині до питомої поверхні 4000см2/г. Приклад 2 Синтез проводиться аналогічно прикладу 1. Сировинні компоненти взяті в співвідношенні, мас. %: глинозем 1.41; барій вуглекислий 14.65; магнетит 83.94. Температура синтезу складала 1100°С, ізотермічна витримка 1 годину. Приклад 3 Синтез проводиться аналогічно прикладу 1. Сировинні компоненти взяті в співвідношенні, мас. %: глинозем 2.85; барій вуглекислий 16.91; магнетит 80.24. Температура синтезу складала 1100°С, ізотермічна витримка 1 годину. Приклад 4 Синтез проводиться аналогічно прикладу 1. Сировинні компоненти взяті в співвідношенні, мас. %: глинозем 4.31; барій вуглекислий 19.21; магнетит 76.48. Температура синтезу складала 1100°С, ізотермічна витримка 1 годину. Приклад 5 Синтез проводиться аналогічно прикладу 1. Сировинні компоненти взяті в співвідношенні, мас. %: глинозем 15.36; барій вуглекислий 36.55; магнетит 48.09. Температура синтезу складала 1100°С, ізотермічна витримка 1 годину. 5 44516 6 Таблиця 1 Матеріальний баланс реакції синтезу магнетиту Похідні речовини Речовина Маса, г 23.34 FeCl3 × 6H2O Продукти реакції Речовина Fe3O4 Маса, г 10 FeSO 4 × 7H2O 12.01 (NH4)2SO4 5.70 NH3 × H2O 12.11 NH4Cl 13.86 S 47.46 Н2О S 17.90 47.46 Таблиця 2 Фізико - технічні властивості прототипів і складів в'яжучих, отриманих запропонованим способом Оксиди Прототип 1 2 3 4 5 Склад сировинної суміші, мас. % ВаСO3 13.32 14.65 16.91 19.21 36.55 ВаО 71.54-72.68 72.82 73.52 Аl2О3 2.00-3.99 3.99 2.00 0.56 1.41 2.85 4.31 15.36 Fe2O3 23.61-25.75 23.19 24.48 Fe3O4 86.12 83.94 80.24 76.48 48.09 Температура синтезу, °С 1250-1300 1100 1100 1100 1100 1100 Мінералогічний склад, мас. % ВаАl2О4 5-10 10 5 2 5 10 15 50 BaFe12O19 98 95 90 85 50 Ba2Fe2O5 5-15 Ba3Fe2O6 75-85 90 95 Границя міцності на стиск, МПа 1 доба 24.0-34.0 28.0 20.0 25 28 38 41 48 3 доби 45.0-56.0 50.0 38.0 39 45 55 69 89 7 діб 48.0-65.0 60.0 42.0 43 48 65 78 102 Коерцитивна сила, Э 50 60 6400 6300 6250 6200 6000 12-14 13 14 28 25 24 22 20 Діелектрична постійна, e Тангенс кута діелектричних 2,5 × 10 -3 -3 0.9 × 10-3 0.8 × 10-3 0.8 × 10-3 0.8 × 10-3 1× 10 -3 1,5 × 10 2 × 10-3 e втрат, tg Температура Кюрі, К 200 150 200 570 570 560 560 560 Джерела інформації 1. Ас. 1231027 СССР, МКИ С 04 В 7/24. - 1986, Бюл. №18. Комп’ютерна верстка Л. Купенко 2. А.с. 1034348 СССР, МКИ С04В7/22. - 1983. 3. Пат. UA 33189, МКИ С 04 В 7/22. - 2001. 4. Пат. JP 2967827, МКИ С 01 G 49/00. - 1999. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601