Керамическая масса для изготовления фильтрующих изделий Советский патент 1980 года по МПК C04B33/22 

(54) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГаГО ЗЛЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области получения фильтрующих керамических материалов, предназначенных для фильтрации агрессивных и водных сред, промышленных и бытовых сточных вод, очистки воздуха и газов, подачи газов в различные среды и пневмотранспорть. Известны массы на основе фракционированного наполнителя и связующего глинистого компонента ij. Изделия из щамотно-бетонитовой массы имеют высокое гидравлическое сопротивление при подаче воздуха под плиту размером 300x300x35 мм в количестве 2ОО л/мин сопротивление составляет 500-600 мм вод. ст., коэффициент возду хопроницаемости не превышает 30 м см/м -час-мм вод. ст., фильтр с пористостью 15О-5О мкм задерживает частицы загрязнений размером 2 5 мкмибачее. Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления фильтрующих изделий, включающая фракцио нированный наполнитель, глинистый компонент и окисел щелочно-земельного металла 2. Фильтрующие изделия из известной массы, полученные путем прессования, сущки и обжлга при температуре 14ОО С, являются стойкими при фильтрации агрессивных жвдкостей, ик(еют высокую механическую прочность, но так же, как и щамотно-бе1ггонитовые изделия,имеют При размере пор 150±5О мкм гидравлическое сопрот1Шление до 570 мм.вод. ст. коэффициент воздухопрошщаемости 22,3-ЗО час. мм.вод.ст.; загрязнения с размером частиц менее 20 мкм проскакиварот через такой фильтр. Таким образом, основным недостатком известной массы является недостаточно высокая задерживающая способность и высокое гидравлическое сопротиЕУ1ение фильтра при сохранении механической прочности и большого размера пор. . Целью изобретения является снижение гидравл;гческого сопротивлоаш и уве- л)гче)ие задерживающей способности фильтpa при сохранении механической прочности и большого размера пор. Указанная цель достигается тем, что керамическая масса для изготоапения фильтрующих изделий, включающая фракцио нированный наполнитель, глинистый комnoHeirr и окисел щелочноземельного металла, дополнительно содержит диатомит или трепел при следующем соотношен1ш компонентов, вес.%: Фракционированный наполнитель60-95Глинистый компонент2-10 Окисел щелочноземельного металла 0,3-10 Диатомит или трепел 2-20 . В результате использования изобретения уменьщается гидравлическое сопротивление стенок фильтра и увеличивается его задерживающая способность. Фильтр из заявляемой массы npi: крупном размере пор (до 200-250 мкм) сохраняет высокую механическую прочность и стоек к агрессивным средам. При использовании новой массы применим для формирования фильтрующих плит и труб высокопроизводительный способ протяжки через мундштук} взамен вибропрессования, трамбования, гидростатического прессования. Таким образом, заявляемая керамическая масса обеспечивает улучщ ние технических характеристик фильтра }1 облегчает способ его полу чения. В качестве исходного сьфья для изготовления фильтрующих изделий используЕО фракционированный наполнитель. Наполнителем может служить как природный материал - отощитель, например, песок, так 11 искусственно приготовленный шамо тугоплавкие и огнеупорные отходы различных производств и другие неорганически материальи Фракционный состав наполнителя может характеризоваться узкой фрак цией, например, ,5 мм, -1+0,5 мм, - 1,6+0,8 мм и более широким диапазоно частиц; 3 мм - 2-10%; -3+2мм - ЗО40%;-2+1 мм - 4О-50%;-1+0,5 мм- 6-15%, : 0,5 мм до 2О%.. Глинистым компонентом являются бен тонитовые огнеупорные и тогоплавтше гл ньи Окисел щелочноземельного металла может быть введен в массу не только в виде чистого окисла (например, извести СаО), но с пр1фодным сырьем, например доломитом, к(елрм, магнезитом, анортитом и другими сырьевыми материалами, содержащими щелочные земли. Дополнительный компонент в массу ВВОДИТСЯ в виде диатомита или трепела. Изобретение иллюстр1фуется конкретными при мер а Nm. Пример. Из массы состава. кварцевый песок Вольского месторождения 72,5%,бентонит махарадзенский 9%, окись кальция 0,5%, трепел фокинский 18% формовали способом пластического формования изделия на ленточном вакуумном прессе. Кварцевый песок характеризовался наличием остатка на сите 1,6 мм - 0,3%; -1,6 + 1 мм - 2,3%;-1+0,5 мм 95,0%;-0,5 + 0,25 мм - 2,2%; менее Oj25 мм - 0,2%. Окись кальция была введена в массу с мелом. Трепел фокинский был помолот и пропущен через сито 1 мм. Химический состав: п. п. п. 5,22%; Sn02-78,7%; ABjO -6,42%; ,0%; СаО-3,04%;Ме-0-1,32%; .n, КзО -0,89%, О,14%. Влажность формовочной смеси 16-20%. Высушенные до остаточной влажности 1-3% изделия обжигались при темпепа-. туре 1200 С. Физико-механические свойства готовых изделий следующие: размер пор до 200 мкм, предел механггческой прочности при сжатии 70 кг/см , коэффициент воздухопроницаемости 50 м -см/м час. мм- вод. ст., гидравлическое сопротивление -2ОО-220 мм вод. ст.; задерживающая способность фильтра 5 мкм и более. П р и м е р 2. Из массы состава: фракциошфованный шаМот - 95%, каолин2%, СаО + .MgO - 0,3%, диатомит - 2,7% формовали из полусухой массы плиты на гидравлическом прессе. Щелочно-земельные окислы вводились в состав массы с . Фракционный состав шамота характеризовался остатком на сите 3 мм - 1,5-3,5%;- 3+2 мм 9-13%;-2+1 мм-17-24%;-1+0,25мм47-53%; ГО,25 мм - 12-15%. Хикшческий состав диатомита: п. п. п. - 8,31%; Si02-72,45%; ,10,00%; Ре2С1 г2,51%; СаО - 3,28%; MgO - 1,50%;50 -сл;К.О - 1,О%; ,95%. Влажность полусухой массы - 8-9%. Для повьщ1ения прочности сьфца было добавлено 2% сверх 1ОО% массы сульфятно-сп1фтовой барды. Удельное давление прессования 70-1ОО кг/см . Обожженные при 135О С изделия имели размер пор 150 ± 5О мкм, предел механической прочности при сжатии 6О65 кг/см, коэфф шие гг воздухопроницаемости - 40,0 - 45 МСМ/м-час.мм во ст. ,г}щравлическое сопротивление 130200 мм вод ст., при фильтрации фильтры задерживают частицы 5 мкм и более, щелочестойкость 93%. П р и м е р 3. Из массы состава: кварцевый песок 60%, огланлинский бентонит 10%, окись магния 10%, хотьковский трепел 20% формовали изделия способом пластического формования. Кварцевый песок был Вольского месторождения Фракционный состав был аналогичен составу в примере 1. Вьюушенные изделия обжигались при температуре 115О-120Ос. Физико-механические свойства готовых изделий следующие: размер пор 150 50 мкм, предел механической прочности при сжатии 10О кг/см , коэффициент воздухопроницаемости 35-37 м см/м%а хмм вод. ст., гидравлическое сопротивление 250-300 мм вод. ст. Фильтр задерживает частицы размером 3 мкм и более П р и м а р 4. Из массы состава: фракционированный хромитовый шамот 90%, бентонит - 2%, окисел щелочноземельного металла -MgO- 6%, трепел хотьковский - 2% формовали из полусухо массы изделия при удельном давлении 100 кг/см . Высушенные до остаточной влажности 1-3% изделия обжигали при температуре 1300°С. Физико-механические свойства готовых изделий следующие размер пор мкм. предел механической прочности при сжатии 8О-100 кг/см KoaqxpauHejil: воздухопроницаемости - 36,5-4О м-см / Мчас-мм вод. ст., гидравлическое сопротивление - 15020О мм. вод. ст., фильтры задерживают частицы 5 мкм и более, щелочестойкость 96%. . Данные, приведенные в примерах 1-4, показываЕот, что с введением в состав массы 2-20% диатомита или трепела обеспечивается сшсжение гидравлического сопротивления фильтров с 500-600 мм вод. ст. до 130 мм вод. ст. При подаче под них воздуха с расходом 200 л/мин и увеличение задерживающей способности фильтра (размер задерживаемых част1Щ уменьщается с 20 мкм до 3 мкм при одной и той же толщине стенки) при сохранении механической прочности и больщого размера пор. Формула изобретения Керамическая масса для изготовления фильтрующих изделий, включающая фракшюнированный наполнитель, глинистый компонент и окисел щелочноземельного металла, отличающаяся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления и увеличения задерживающей способности при сохранений механической прочности и больщого размера пор, она дополнительно содержит диатомит или трепел при следующем соотнощении кохглоиентов, вес.%: Фракционированный 60-95 наполнитель 2-10 Глинистый компонент Окисел щелочноземель0,3-10 ного металла Диатомит или трепел Источники информации, пр1шятые во ВШ1 мание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N9 302322, кл. С О4 В 33/00, 1970. 2.Сиу{хович 3. И. Автореферат диссертации. Химико-техлологический институт, 1951.