Способ получения легкого заполнителя Советский патент 1989 года по МПК C04B14/04 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легкого заполнителя из вулканической горной породы, преимущественно перлита, туфа и пемзы.

Цель изобретения - снижение расхода щелочного компонента при сохра-- нении физико-механических свойств заполнителя.

Способ получения легкого заполни теля из вулканической горной породы, преимущественно перлита, туфа и пемзы, включает измельчение породы, при готовление смеси с введением газооб- разователя и щелочного компонента, гранулирование, сушку и обжиг, при этом измельченную породу смачивают

ионизированной щелочной водой (j: рН 10-11,73 в количестве 5,0-9,4 мас.%. При использовании туфа ионизированнуй воду подогревают до 30-90 С,

Приготовление щелочной ионизированной воды по методу электролиза осуществляется путем пропускания постоянного электрического- тока напряжением 220 В через водопроводную воду. Пространство между двумя электродами при помощи специальной полупроницаемой мембраны разделяется на две ячейки. В анодной ячейке вода приобретает резко выраженные кислотные характеристики и именуется кислой водой. В катодной ячейке вода приобретает щелочные свойства. Степень активации воды контролируется изменеi4ib

Ф

нием величины.рН, При активации варьируются время обработки и расстояние между электродами, что дает возмож- ность получить активированнзто воду с заранее заданными параметрами, С увеличением времени а стивации значение рН возра стает до определенного предела, а затем мало меняется. Оптимальное время активации составляет от 6 до 15 мин, что при расстоянии между электродами lOQ мм и напряжении 220 В позволяет получить активированную воду с рН щелочной среды 10,0- 11,73.

Производительность установки для получения ионизированной воды 2,5- 3 Затраты энергии на 1 м иони зированной воды 1,2-1,3 кВтч. Стоимость 1 м ионизированной воды 0,7 руб. ,

Щелочная ионизированная вода, используемая при осуществлении способа представляет собой прозрачную жид-. кость, количество свободных ОН ионо равно 10 моль/л при рН 10,0 и моль/л при рН It,73; количество С ионов - следы, 50 ионов - следы.

В отличие от обычной водопровод- ной воды щелочная ионизированная вода содержит свободных ионов ОН больше в раз. По своим свойствам эта вода относится к электролитам, по химическому составу соответствует требованиям ГОСТ 23732-72.

Пример. Для получения легкого заполнителя в качестве вулканической горной породы использовали туф, перлит и пемзу, химический состав которых представлен в табл. 1.

При приготовлении сырьевой смеси исходное сырье загружают, в мельницу

и проводят помол до получения порош-

ка с удельной поверхностью 3500 - 5000 , затем добавляют щелочь ЖОН в виде 40-42%-ного раствора и газообразователь HNOj в количестве 0,1-0,2 мас.%, В смесь добавляют щелочную ионизированную воду с рН 10,0-11,73, полученную посредством электродиализа обычной водопроводной воды, и массу перемешивают в бегунах Из шихты получают на тарельчатом гра

нуляторе гранулы, опудривают, сушат при 80-100 С и вспенивают во вращающейся печи при ВОО-ббО С в течение 6-10 мин.

Q 5

0

5

0

Q

с

5

5

При использовании туфа ионизиро- , ванную воду подогревают до 30-90 С,

При использовании в качестве сьфь- евой смеси перлита, туфа и пемзы способ осуществляют следующим образом.

Исходное сырье отходы туфа - загружают в мельницу и проводят помол до получения порошка с удельной поверхностью 3000-5000 . Порошок туфа обрабатывают нагретой до 30 - 90°С щелочной ионизированной водой с рН 10,0-11,73.

Затем производят помол остальных компонентов шихты - перлита и пемзы до удельной поверхности 3000 - 5000 , которые смешивают с туфом,. В полученную массу добавляется щелочь NaOH в виде 40-42%-ного раствора в количестве 9 мас,% и газооб- разователь HNCj в количестве О, 1 мас. и перемешивают в бегунах. Из шихты гранулируют гранулы на тарельчатом грануляторе, опудривают, сущат при 80-1ОО С и вспенивают во вращающейся печи при ВОО-ЗЗО С в течение 6-8 мин.

Свойства полученных легких заполнителей представлены в табл. 2,

При сохранении физико-механических свойств легкого заполнителя по насьшной плотности и прочности предлагаемый способ обеспечивает снижение расхода дефицитного и дорогостоящего компонента щелочи до уровня 8,0-10,0 мас,% против 21 мас,% в.известном способе. При этом гидролитический класс получаемого заполнителя повьщ1ается до 2 против 5 за счет по- вьш1ения стойкости заполнителя к воздействию влажного воздуха, поскольку содержание в нем Na,2-0 не превьшает 0,03-0,06 мг/г, т.е. заполнитель относится, к классу устойчивых стекол, у которых потери веса от воздействия влажного воздуха и воды не происходят,

Формула изобретения

1, Способ получения легкого заполнителя из вулканической горной породы, преимущественно перлита, туфа и пемзы, включающий измельчение породы, приготовление смеси с введением газообразователя и щелочного компонента, гранулирование, сущку и обжиг, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода щелочного компонента при сохранении физико-механических свойств заполнителя, измельченную породу смачивают ионизированной щелочной водой с рН 10- 11,73 в количестве 5,0-9,4 мас.%.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что при использовании туфа ионизированную воду подогревают до 30-90°С.

Таблица 1

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легкого заполнителя из вулканической горной породы, преимущественно перлита, туфа и пемзы. Для снижения расхода щелочного компонента при сохранении физико-механических свойств заполнителя измельченную породу смачивают ионизированной щелочной водой с PH 10-11,73 в количестве 5,0 - 9,4 мас.%. При использовании туфа ионизированную воду подогревают до 30-90°С. Получаемый заполнитель характеризуется насыпной плотностью 90 - 140 кг/м³, прочностью 0,6- 1,1 МПа, теплопроводностью 0,050 - 0,065 Вт/м. К и относится к второму гидролитическому классу по стойкости воздействия влажной среды. Расход щелочи на получение заполнителя составляет 8-10% мас. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Туф62,50 17,02 5,82

Перлит73,1 12,5 1,0

Пемза71,34 14,43 1,10

одержание компоентов , мае,% t Перлит Туф

Смесь перлита, туфа и пемзы .Щелочь

Газообраэова- тель

Щелочная ионизированная вода Н воды

емпература сушки,

86,4 85,4 84,9

80,9 81,0 81,4

8,5

0,1

8,0 10,0 0,1 0,1

0,1 0,1

100

100

100

100 80

90

100

90

емпература обжиа. С

арактеристика аполнителя

Насыпная плотность, кг/м Прочность при сдавливании, НПа

Теплопроводность. Гидролитический класс

800

100

804

95

820 820 840 850

120

too

120 140

800

130

830

105

0,6 0,6 1,00,9 1,0 1,1 1,1 0,9

0.050 0.050 0,055 0.055 0.060 0,065 0.065 0,060 22222222

1,28 4,05 -0,25 3,95 0,36 4,0

3,25 1,61 1,62 3,79 1,80 4,44

Таблица 2

80,9 81,0 81,4

82,4 9,08,521,5

0,1 0,1 0,10,1

0.4

80

90

840 850

100

800

90

830

80 100

820 1050 1000

250- 300

120 140

130

105

90

230

130

0.9 1.2 1.2

0.055 0,080

2 25