Шихта для синтеза волластонита

 

ПИХТА ДЛЯ СИНТЕЗА ВОЛЛАСТОНИТА , включающая карбонат кальция и кргмнеземистый компонент, о т л ич а к щ а я с я тем,что, с целью снижения температуры синтеза и улучшения гранулируемости шихты, в качестве кремнеземистого компонента используют клиноптиллолит и монтмориллонит при следующем соотноиюнии .компонентов, мас.%: 30-40 Карбонат кальция {С иноптиллолит 30-50 Монтмориллонит 20-30

«Е «ПСОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЙ4Ч3ИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зав С01В3 к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Кдиноптиллолит

Монтмориллонит

30-50

20-30

ГОСУДАРСТВЕННЬ(Й КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3306049/23-26(22) 16. 04. 81 (46) 15.07.83. Бюл. В 26 (72) Ф.С.Перес и А.Б.Клигер (71) Институт геофизики и геологии

AH МССР (53) 546. 28 (088. 8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 525645, кл. С 04 В 35/14, 1977.

2. Патент Франции 9: 2234244, кл С 04 В 35/25, 1975. (54) (57) ШИХТА ДЛЯ СИНТЕЗА ВОЛЛАСТОИИТА, включающая карбонат кальция и крамнеземистый компонент, о т л и» ч а в щ а я с я тем,что, с целью снижении температуры синтеза и улуч шения гранулируемости шихты, в качестве кремнеэемистого компонента используют клиноптиллолит и монтмо- риллонит при следукицем соотношении .компонентов, мас.%:

Карбонат кальция 30-40.

1028598

30-40

30-50

20-30

Карбонат кальция

Клиноптиллолит

Монтмориллонит

Указанный состав шихты позволяет снизить температуру синтеза до

900-1000 С.

Выбранные интервалы ингредиентов можно обосновать следующим образом.

Используемый в исходном сырье цеолит клиноптиллолит выполняет две функции. Он является источником кремнезема и в то же вРемя благодаря со держащемуся в нем алюминию вЫполияет роль плавня. Как показали предварительные опыты, введение в шихту менее 30% клиноптиллолита не дает существенного снижения температуры синтеза. бО

Использование для эгих целей пороп содержащих более 50% цеолита-клиноптиллолита, - экономически не выгодно. Такие породы находят широкое при. менение в качестве сорбентов. Как 65

Изобретение относится к промышленности .строительных материалов, .преимущественно может быть использовано в качестве сырья для керамики.

Известен способ синтеза волластонита, заключающийся в обжиге широты, 5 содержащей, %: кварцевый песок 50-6% мел 31-48, сподумен 1-3 и плавиковый шпат 1-3 ) 1 .

Недостатками известного способа .являются необходимость применения добавок, понижающих температуру обжига, а также проведение тонкого помола и тщательной гомогеииэации шихты, что связано с большими энер-, гетическими затратами и представляет 15 собой трудоемкие процессы.

Известна шихта для синтеза волластонита, состоящая иэ смеси карбоната кальция и кремнезема. Для получения волластонита шихту обжигают 2О при 1100-1200 С E2J

Недостатками шихты являются энергоемкость синтеза за счет высокой температуры обжига, а также -.йеобходи .мость проведения длительного тонкого,y5 помола и тщательной гомогениэации шихты. К технологическим трудностям способа синтеза волластонита относится также плохая грануляция известково-кремнеземистых смесей, используемых в качестве исходного сырья.

Цель изобретения - снижение температуры синтеза,и улучшение грану-. лируемости шихты.

Поставленная цель достигается тем,З5 что в шихте, включающей карбонат .кальция и .кремнеэемистый компонент, в качестве кремнеземистого компонента используют клиноптиллолит и монтмориллонит при следукицем соотношении 49 компонентов, мас.Ъг показали предварительные опыты, введение в шихту менее 20% монтмориллонита не вызывает существенного увеличения пластичности, так Как в ней содержится много отощителей (кристобалит и цеолит), а также. не выдерживается стехиометрия, необходимая для получения волластонита с достаточным выходом.

Доказательством того, что в результате обжига получен воллаето-. нит, являются результаты проведенных рентгендифрактометрических и термогравиметрических исследований продуктов синтеза.

Пример 1. Образец породы, содержащий 40% карбоната кальция, 30% высококрем. еземистого цеолитаклиноптиллолита и 3)% глинистого вещества-монтмориллонита, обжигают в электрической трубчатой печи

СУОЛ 04.4/12 М2-44.2 в течение

10-15 мин при 900 С.

П р и м е .р 2. Образец породы, ачалогичный примеру 1, обжигают при 1000 С 10.-1.5 мин.

П, р и М е р 3. Образец породы, содержащий 35% карбоната кальция, 35% высококремнеземистаго цеолитаклиноптиллолита и ЗОЪ глинистого вещества-монтмориллонита, обжигают в электрической трубчатой печи

СУОЛ 0,4.4/12 М2-44.Я в течение

10-15 мин при 900 С.

Пример 4. Образец породы, аналогичный примеру 3, обжигают

10-15 мин при 1000 С.

Пример 5. Образец породы, содержащий 30% карбоната кальция, 50% высококремнеземистого цеолитаклиноптиллолита и 20% глинистого вещества-монтмориллонита, обжигают в электрической трубчатой печи СУОЛ

04.4/12 М2-44.2 при 900 С 10-15.мин

Пример б. Образец породы, аналогичный примеру 5, обжигают при

1000 С 10-15 мин.

Полученные продукты обжига исследуют на рентгендифрактометре ДРОН-1 с медным катодом при скорости съема

2 /мин и термогравиметрически на дериватографе системы Паулик Паулик, Эрдей..

На дифрактограммах продуктов обжи.

ra при 900 С зафиксирован практически весь спектр рефлексов волласМЬнита: 3,49„ 3 30; 3,07; 2,97; 2,32;

2,17; 1,б0 k и др., из которых наиболее интенсивные пики с межплоскостными расстояниями 3,30 и 2,97 Х, являкщиеся главными диагностическими рефлексами волластонита.

На дифрактограммах продуктов обжига.при 100 С наблюдается аналогичная дифрактометрическая картина.

- 1028598

Составитель Т. Беренштейн

Техред Т, Иаточка Корректор Г.OraP

Редактор М. Бандура. Заказ 4881/18 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для "интеза волластоннта можно испольэовать породу,-содержащую указанные ингредиенты.

Использование для синтеза волластонита предлагаемого..сырья, представляющего собой породу, являющуюся естественной единой,3-компонентной системой из карбоната кальция, вйсококремнеземистого цеолита-клиноптил.лолита и глинистого вещества - монтмориллонита, обеспечивает следующие Ю по сравнению с используемьии видами сырья преимуществаt исключается предварительный помол и гомогениза ция компонентов, что является длительню4 и энергоемким процессом-; 15 реакция идет при более. низкой темпе- ратуре, так как цеолнт является -менее тугоплавким по сравнению с другими кремнеэемистнмн веществамя, ис- . пользуемыми обычно в искусственных смесях для синтеза волластонита.

Этому способствуют входящие в цеолит окислы алкминия и щелочных металлов (М40. и К О), а также содержащаяся. в его составе вода, которая интенсифицирует реакцию синтеза волластоннта.

Кроме того, не требуется строгого выдерживания стехиометрии н возможной подшихтовки, когда 810