Шихта для синтезу воластоніту

Реферат: Винахід належить до будівельної галузі та може бути використаний для отримання керамічних виробів різного функціонального призначення та як наповнювач при виготовленні пластмас. Шихта для синтезу воластоніту містить як кремнеземовмісний компонент відходи механічної обробки природного кременю, як кальцієвмісний компонент - негашене вапно, і додатково метакаолініт. Застосування винаходу дозволяє проводити синтез воластоніту при зниженні температури випалу та підвищити його вихід. UA 101580 C2 (12) UA 101580 C2 UA 101580 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до технології синтезу воластоніту, який використовується у керамічній промисловості як компонент мас та полив, а також в інших галузях промисловості, наприклад, у виробництві пластичних мас. Відома шихта для синтезу воластоніту, яка включає суміш карбонату кальцію і кремнеземовмісного компоненту [Гальперина М.К., Лыхина И.С. Исследование оптимальных условий синтеза волластонита // Стекло и керамика, 1976. № 3, - С. 21-24.]. Проте застосування такої шихти через кристалічний стан її компонентів зумовлює високу температуру випалу та низький вихід воластоніту при синтезі. Відома шихта для синтезу воластоніту, що містить кальціє- і кремнеземовмісні компоненти. Як кальцієвмісний компонент вона містить кремнеземистий вапняк і як кремнеземовмісний компонент - трепел, при співвідношенні CaO:SiO2 0,9:1. Для синтезу воластоніту компоненти розмелюють до повного проходження через сито № 0,5, з подальшим гранулюванням, сушінням та випалом при температурі 1100 °C [Балкевич В.Л., Перес Ф.С., Когос А.Ю., Клигер А.Б., Фишман М.А. Синтез волластонита из природной карбонатнокремнеземистой композиции / / Стекло и керамика, 1985. № 1, - С.20-21.]. Така шихта для синтезу воластоніту в кінцевому результаті обумовлює підвищені енергозатрати на розмелювання кристалічного кварцу, що міститься у кремнеземистому вапняку, потребує високих температур випалу та не забезпечує високого вмісту синтезованого воластоніту у випаленій масі. В основу винаходу поставлена задача розроблення шихти для синтезу воластоніту, в якій використання нових кальціє- і кремнеземовмісних компонентів та введення мінералізуючої добавки при оптимальному співвідношенні забезпечило би утворення проміжних гідросилікатів на стадії попередньої гідротермальної обробки, що створить умови для утворення більшої кількості воластоніту при нижчих температурах випалу. Поставлена задача вирішується тим, що шихта для синтезу воластоніту, що містить кальцієі кремнеземовмісні компоненти, згідно з винаходом, як кремнеземовмісний компонент вона містить відходи механічної обробки природного кременю, як кальцієвмісний компонент негашене вапно, і додатково метакаолініт, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: негашене вапно 40-45 відходи механічної обробки кременю 52-57 метакаолініт 2-4. Вплив аморфного SiO2 - основного компоненту відходів механічної обробки кременю, мінералізуюча дія метакаолініту, висока активність вапна і тонкодисперсний стан інгредієнтів забезпечує на стадії гідротермальної обробки утворення проміжних гідросилікатів, завдяки чому при випалі стає можливим пониження максимальної температури синтезу до 1000 °C з одночасним збільшенням виходу воластоніту понад 85 %. Для одержання шихти для синтезу воластоніту були використані такі сировинні компоненти: - кускове негашене вапно І сорту; - відходи механічної обробки кременю з вмістом SiO2-90,5-97,1 %; - метакаолініт - продукт випалу каоліну в інтервалі температур 600-800 °C; Синтез воластоніту включає розмелювання компонентів, перемішування з одночасним гасінням вапна при додаванні 50-70 % води від маси сухих компонентів і подальшу 2 гідротермальну обробку шихти при тиску 8-12 кг/см та наступний випал за температури 1000 °C. Приклад № 1. Шихту для синтезу воластоніту готували згідно наступного складу маси, мас. %: негашене вапно - 39, відходи механічної обробки кременю - 60, метакаолініт - 1 (табл.). Віддозовані матеріали розмелювали до дисперсності, що контролюється залишком не більше 1 % на ситі № 0056. Шихту перемішували з одночасним гасінням вапна при додаванні води 60 % від маси сухих компонентів, після чого піддавали гідротермальній обробці при тиску 9 2 кг/см і в подальшому випалювали при температурі 1000 °C. Вихід воластоніту у випаленій шихті становив 82 %. Приклади № 2-7 готували аналогічно прикладу № 1 (табл.) 50 1 UA 101580 C2 Таблиця Склад шихти і вихід воластоніту Склад Приклади №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 № 8 прототип Кремеземистий Трепел вапняк 95 шихти, мас. % Відходи Негашене Вихід обробки Метакаолініт вапно воластоніту, % кременю 60 39 1 82 57 41 2 93 57 40 3 93 54,5 42,5 3 89 52 45 3 87 52 44 4 87 58 37 5 81 82 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Шихта для синтезу воластоніту, що містить кальціє- і кремнеземовмісні компоненти, яка відрізняється тим, що як кремнеземовмісний компонент вона містить відходи механічної обробки природного кременю, як кальцієвмісний - негашене вапно, і додатково метакаолініт, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: негашене вапно 40-45 відходи механічної обробки 52-57 кременю метакаолініт 2-4. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2