СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ГИДРООКСОХЛОРИДОВ АЛЮМИНИЯ Российский патент 1998 года по МПК B22C1/16 B22C1/18 

Изобретение относится к способам получения материала на основе гидрооксохлоридов алюминия путем утилизации отходов цветной металлургии и плавки алюминиевых сплавов, применяемого в качестве связующего, например в литейном производстве.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому является способ получения связующего путем обработки алюмосиликатных термообработанных при 500-800^oC порошков на основе метакаолинита соляной кислотой при 20-95^oC в соответствии со стехиометрией получения основного хлорида алюминия Al₂(OH)₅Cl (а.с. N 1790549, C 01 F/56, 1993).

Однако известный способ имеет существенный недостаток: повышенные энергозатраты в связи с необходимостью термообработки при 500-800^oC алюмосиликатов.

Заявляемое изобретение решает задачу получения связующего материала на основе гидрооксохлоридов алюминия с более низкими энергозатратами, использования дешевого сырья, утилизации отвалов пыли и шлаков металлургического производства, что способствует улучшению экологической обстановки.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения связующего материала на основе гидрооксохлоридов алюминия путем обработки алюмосодержащего сырья соляной кислотой, взятой в соответствии со стехиометрией получения основного хлорида алюминия Al₂(OH)₅Cl, согласно предполагаемому способу в качестве сырья применяются отходы плавильного производства алюминиевых сплавов, предварительно отмытые от водорастворимых хлоридов металлов, а обработку отходов ведут без предварительной термообработки.

Способ осуществляют следующим образом. Связующее получают в результате взаимодействия отходов плавки алюминиевых сплавов (Al 2-35% Al₂O₃ 10-45% SiO₂ 5-15% сумма NaCl и KCl 0-45% примеси) с соляной кислотой в соответствии со стехиометрией получения Al₂(OH)₅Cl. Предварительно отмытый от водорастворимых хлоридов металлов исходный материал разогревается за счет экзотермического процесса. Нерастворимый остаток материала аморфизируется.

Пример
Измельченные алюмосодержащие шлаки (химсостав Al 14,9; Al₂O₃ 32,4; SiO₂ 12,2; сумма NaCl и KCl 36,1) дисперсностью не более 50 мкм отмывали от водорастворимых хлоридов металлов и контролировали промывочные воды на ион хлора.

100 г полученного материала (химсостав Al 23,3; Al₂O₃ 50,7; SiO₂ 19,1) помещали в реактор с магнитной мешалкой, добавляли 150 мл H₂O и 85 мл HCl ( ρ 1,17 г/см³) при комнатной температуре. Реакцию проводили без дополнительного нагрева. Максимальную температуру смеси зафиксировали 65^oC.

Полученная суспензия была испытана как связующее при изготовлении керамических форм для литейного производства. При температуре спекания 900^oC на основе кварца предел прочности литейной формы составил 0,8 МПа.

Преимущество данного способа является: возможность утилизации отходов металлургического производства, что способствует удушению экологической обстановки; возможность получения связующего с более низкими энергозатратами.

Использование: в способах получения связующего материала на основе гидрооксохлоридов алюминия для изготовления керамических форм в литейном производстве. Сущность: отходы плавки алюминиевых сплавов отмывают от водорастворимых хлоридов металлов, обрабатывают соляной кислотой в соответствии со стехиометрией получения основного хлорида алюминия Al₂(OH)₅Cl.

Способ получения связующего материала на основе гидрооксохлоридов алюминия путем обработки алюмосодержащего сырья соляной кислотой в соответствии со стехиометрией получения основного хлорида алюминия формулы
Al₂(OH)₅Cl,
отличающийся тем, что в качестве алюмосодержащего сырья используют отходы плавки алюминиевых сплавов, предварительно отмытые от водорастворимых хлоридов металлов.