Композиція для виготовлення воластонітового наповнювача

Реферат: Композиція для виготовлення воластонітового наповнювача, що містить кремнезем та карбонат кальцію, яка відрізняється тим, що як ультрадиспесний кремнезем та карбонат кальцію використовується відхід від виробництва мінеральних добрив із низькосортної фосфоровмісної сировини при співвідношенні компонентів 1:1. UA 92506 U (54) КОМПОЗИЦІЯ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ВОЛАСТОНІТОВОГО НАПОВНЮВАЧА UA 92506 U UA 92506 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель, що пропонується, належить до області керамічного матеріалознавства, а саме, до виготовлення воластоніту, який рекомендується використовувати як оксидні наповнювачі композиційних матеріалів. Близькою за технічною суттю є композиція [1], до складу якої входить природна суміш вапна та мікрокремнезему, в якій СаО і SiO2 знаходяться в співвідношенні 0,9-1,0, що брикетують, а брикети випалюють при температурі 1000-1050 °C протягом 1 години. Склад забезпечує твердофазний синтез воластоніту. Найбільш близьким за технічною суттю та призначенням є композиція [2], що містить природний діоксид кремнію та СаСО3. Композиція забезпечує отримання частин синтетичного воластоніту однієї форми, що гарантує використання його як наповнювача композиційних матеріалів. Основний недолік композиції-найближчого аналога є те, що утворений воластоніт має домішки, які знижують властивості композиційних матеріалів, а розмір частин до 60 мкм, що досягається додатковим помелом синтезованого порошку. Відомо, що термостійкість воластонітового матеріалу підвищується з ростом частин порошку: для підвищення термостійкості воластонітового наповнювача розмір його частин має бути більше 100 мкм [3]. Задача корисної моделі полягає в тому, щоб підвищити чистоту воластоніту, досягнути однорідної дисперсності без помелу та забезпечити підвищену термостійкість синтезованому воластонітовому наповнювачу. Поставлена задача вирішується тим, що композиція для виготовлення воластонітового наповнювача, що містить карбонат кальцію (СаСО3), згідно з корисною моделлю, як ультрадисперсний кремнезем та карбонат кальцію використовується відхід від виробництва мінеральних добрив із низькосортної фосфоровмісної сировини при співвідношенні компонентів: 1:1. Для синтезу воластонітового наповнювача використано відходи від переробки низькосортної фосфоровмісної сировини, склад якої, мас. %: Р2О5-13,3; СаО - 30,55; Н2О - 3,5; MgO 2,8; Fe2O3 3,5; Аl2О3 2,8; СО2-6,0; K2О - 3,2; Na2O-0,4; F-1,1; SiO2-28,3 на добрива. Після обробки вказаної сировини нітратною кислотою спочатку одержують суспензію із азотнокислих солей різних металів, які після нейтралізації аміаком до рН=4-6, практично всі входять до складу добрива, а відходи, які рекомендовано використати для синтезу воластоніту є чисті порошки ультрадисперсного кремнезему та сульфату кальцію. Останній шляхом обробки карбонатом натрію переводять в СаСО3, який після термообробки при температурі 1000-1050 °C перетворюється в СаО, який теж має невеликий розмір часток. Позитивний результат забезпечується тим, що при використанні для синтезу воластонітового наповнювача, одержаних при переробці низькосортної фосфоровмісної сировини в добрива, чистих порошків кремнезему та СаСО 3 в співвідношенні 1:1, синтезується чистий воластоніт, частини якого мають розмір більш 100 мкм, розмір частин однорідний, агломерації частини порошку не підлягають, а перед використанням цього воластоніту як наповнювача порошок подрібнювати не надо. Саме використання такого порошку забезпечує підвищену термостійкість матеріалу воластонітового наповнювача. Використання запропонованої композиції для виготовлення воластонітового наповнювача, що містить кремнезем та СаСО3 як компоненти для синтезу воластоніту використовують відходи, одержаний від переробки низькосортної фосфоровмісної сировини в мінеральні добрива у вигляді ультрадисперсного кремнезему розміром 50-100 мкм та СаСО3 розмір часток якого 50-100 мкм і дозволяє одержувати після термообробки суміші цих компонентів у співвідношенні 1:1 воластонітовий наповнювач, який відрізняється однорідністю часток розміром більше 115-140 мкм. Конкретні приклади композиції для виготовлення воластонітового наповнювача наведені в таблиці. 50 1 UA 92506 U Таблиця Композиція для виготовлення воластонітового наповнювача Найменування показників Позамежеві 1 Склад композиції, мас. %: Природний кремнезем-кварцовий пісок Кремнезем ультрадисперсний + + відхід виробництва добрив СаСО3 - вапно СаСО3 - відхід виробництва добрив + + Співвідношення CaCO3/SiO2 в суміші 1:1 1:1 для синтезу воластоніту Температура випалу, °C 1050 1050 Термін випалу, год. 0,45 0,4 Помел Властивості синтезованого воластонітового наповнювача: Розмір частин порошку, мкм 100 115 Домішки, мас. % 0,2-0,5 0,2-0,5 5 10 15 20 25 Позамежеві аналог 2 3 + + + + + + + + 1:1 1:1 1:1 0,9-1,0 1050 0,8 1050 0,6 1050 1,5 1050 1,0 + 140 0,2-0,5 125 0,2-0,5 105 0,2-0,5 60 3,5 Відповідно до даних таблиці найкращі показники має композиція, що представлена в прикладі № 2. Приклад 2. Композиція складається із ультрадисперсного кремнезему та СаСО 3, що одержані як відхід при виробництві добрив із низькосортної фосфоровмісної сировини, в співвідношенні 1:1. Композиція, що пропонується, забезпечує синтез воластоніту більш чистого, ніж прототип із природної сировини. У порівнянні з відомими аналогами запропонована корисна модель має такі переваги: забезпечує отримання більш чистої продукції, ніж із природної сировини; забезпечує одержання частин розміром більше 100 мкм, що надасть можливість отримувати композиційні матеріали із використанням розробленого воластоніту з більш високою термостійкістю; забезпечує одержання порошку з заданим розміром часток, що виключає використання помелу і забезпечує економію витрат на виробництво. Джерела інформації: 1. Патент RU № 2380340. МПК С10 В 33/24. Способ получения шихты для синтеза волластонита и ее состав. / Вакалова Т.В., Гребенков В.М., Шляева Н.П. Заявка 2008147453/03, 01.12.2008. Опубл. 27.01. 2010. 2. Исаев В.А., Прасолов Д.С. Обоснование получения синтетического волластонита на стойленском Гоке из смеси мела и кварцевого песка // Труды МГГУ, 2004.- С. 158-166. 3. Ярусова С.Б., Черепанова М.А., Гордиенко П.С., Пушкарь B.C. Синтез волластонита из природного диоксида кремния и техногенных отходов // Экология и промышленность России, 2012. - № 2. - С. 2-5. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Композиція для виготовлення воластонітового наповнювача, що містить кремнезем та карбонат кальцію, яка відрізняється тим, що як ультрадиспесний кремнезем та карбонат кальцію використовується відхід від виробництва мінеральних добрив із низькосортної фосфоровмісної сировини при співвідношенні компонентів 1:1. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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