Способ получения волластонита

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° Ю

РЕСПУБЛИК (1Е (В

3(Я) С 01 В 33/24 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHPblTMA (21) 3433113/23-26(22) 12.02.82 (46) 15.03.84, Бюл. и 10 (72) Ф. С. Перес, A. Б. Клигер и С.Г. Блюджюс (71) Институт геофизики и геологии

АН ИССР (53) 546.28(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 885221, кл. С 01 8 33/24, 1 }81.

2. Заявка франции и 2234244, кл. С 04 В 35/22. 1975. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 80ЛЛАСТОНИТА путем обжига при 1000""1100вС смеси карбоната кальция и кремнезема, отли чающийся тем, что с целью повышени3 чистотм целевого продукта за счет исключения образования белита, процесс проводят в присутствии сульфата меди.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а " ю шийся тем, что сульфат меди берут в количестве 3-5 нас.3;

1079608

15

25

35

Изобретение относится к промышленности строительных материалов.

Известен способ получения волластонита путем синтеза из смеси известняка, трепела и карбоната лития 1,1- ).

Недостатком известного способа является образование белита, загрязняюще го полу чаемый проду кт (волластонит), Содержание белита в зависимости от условий проведения реакции достигает 15-20 .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является получение волластонита путем обжига при 11001200РС смеси карбоната кальция и кремнезема или природного мела, содержащего 30-703 кремнезема, т.е. кремнеземи стого из вест ня ка (2 ).

Недостатком указанного способа является загрязнение целевого продукта. белитом., который образуется одновременно с волластонитом в ходе твердофазной реакции в системе CaOSi02. Содержание белита в целевом продукте при обжиге кремнеземистого известняка достигает 20-303. Загрязнение волластонита белитом существенно снижает его качество при использовании в керамике, так как белит, являясь вяжущим, ухудшает свойства шликера; При использовании загрязненного волластонита керамические массы на его основе обладают большей усадкой, чем массы, содержащие чистый волластонит.

Цель изобретения - повышение чистоты целевого продукта эа счет исключения образования белита.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения волластонита путем обжига при 10001100 С смеси карбоната кальция и кремнезема в присутствии 3-5 мас;3 сульфата меди, процесс проводят в присутствии сернокислой меди, которую берут в количестве 3-5 мас.3.

Пример 1. Образец, содержащий

554 карбоната кальция, 403 кремнезема, 53 сульфата меди, обжигают при

1000 С. Наличие белита не обнаружено.

Пример 2. Образец, содержащий

603 карбоната кальция, 353 кремнезема, 53 сульфата меди", обжигают при 1100 С. Наличие белит а не обнао ружено.

Пример 3„Образец, содержащий 653 карбоната кальция, 32 кремнезема, 33 сульфата меди, обжигают при 1000 С. В образце обнаружено

34 белита.

Синтез волластонита по примерам

1" 3 осуществляют в лабораторной печи.

Сульфат меди вводят в виде сухого порошка или добавляют в виде растФ вора в клинкер при мокром помоле кремнеэемистого известняка. Образцы обжигаютт в виде гр анул ди а метром 720 мм в течение 0,25-4,0 ч.

Естественный кремнеземистый известняк и полученные продукты обжига с целью диагностики и идентификации образовавшихся фаз исследуют на рентгендифрактометре ДРОН-2 с медным катодом при скорости сьемки 4 град/мин напряжении 20 кВ, силе тока 5 А. Результаты рент гендифрактометрических и следований приведены в табл, 1.

О

f0

=т

Ц

)о

fg

) I

I )

1 .1

l !

I !

1 X

1 1

1 Q

-б- бО

I

1

-з. л

СЧ

1 I

CO )аа а

)Ч!

1

Ф1

I

1 .б

f

1

1

I

1

f

1 к

I !

1

1 б

1

I

1

1.

1 !

)Ч

)аа

О а м

С0

)0 е

X о

Ц

f0 а

О) х

1X

Z о

lo

Ц

3; о

О м а м

О б)\ м м

OO л м л о х

Ф

Ц е

Ф

CL

Ф

1i

I

I

I

11

1

1

СО

CV

)Ч

СО а

СЧ!

I .I !

X

=т о б;

М м

О а м

3—

1

I

LA

OO м

)X

1l

lX

0) х

03

I

I !

X I а

03 3

Е

l о I

)» 1 о

o ) 1 о

Ф

f0

)0

CL бо

Ю х

fI х б- >Х

U 13

Э X

6l )Е

С0 О

z x о б- 1- l- 1

l U X I

X Ц (I CL f0 l ха

1079608 б 3 б

I ъОOO б

) О О 1

) ° л

1 - :й )

l 1 е — 4

1 l

1 - I

1 КЪ I.

I I

I )Ч I

t I

I 3

I I

I I

1 1

1 СЧ I

1 1

1 OO I

1 ) I

1 - I

1 CV I

l 1

\- — -4

1 I I

I СО I

1 - - I

° ° f

I )Ч бЧ 1

1 1

I ).)Ъ I

1 3 I

I л 1

CV 1

1 1

Г ее

I 1 1

I ИЪ |О t

1 ОЪ ОЪ I е °

I СЧ )Ч 1

I б — -А

I !

1

1 I

1 I

1 1

1 — — — 4! " I

О

I М 1 ! - I

М l

I 1 е-е

1 I I ! ОЪО

1 -Ф ббЪ 1

° л мм

1 I е — -

1 3 I

I ММЪ.I

I СОСО 1 л а

1 М М 3 е

l I

I l

1 1

I 1

I 1

I 1 ее

1 1

I 1

I 1

I 1

1 1

I 1

I I

1 1

1 1

I t

I 1

I . 1 е — 1 б I ! I

1 I ! 1

1 I ь.

Ф о

gyo

О 30)0

reX

И*о

3. а о

Y )»

1 б 1

I!

1 I

1

I I

I

1 I

I

)а а

)Ч 1!

4М\

Ъ- °

CV 1

МЪ l

ОЪ а

CV 1

I

OO I

О I а

М I

О 1

m l а м !

ОЪ 1

° и I м

LA I

OO I а

1

I l

I

I I

I

1 1

1

I 1

)0 ) a

3-0 )0

Xi Y

XofIO

f8 Z Х б03 О 3

1- )0 Ф )0 х Э а 33 уу е а

О Е ™СС аао о с )с i. o

1079608

Таблица 2

Содержание воллас"l тонита, мас. 3 в продуктах обжига кремнеземистого известняка

Кремнеэемистый известняк с стехиометри ческим соотношением Sl02/СаО без соли с солью меди меди, 80" 90

70-80

60-70

40-50

О, 8-1,0

Составитель Т. Беренштейн

Редактор Т, Колб Те сред M.Кузьма Корректор M„бароши

« « °

Заказ 1243/22 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Как следует из табл. 1, в продуктах термической обработки кремнеземистого известняка, содержащего соль меди, наблюдается полное отсутствие белита и кристобалита, резкое возрастание интенсивности главных линий волластонита (2,97 и 3,49 A)

Это свидетельствует о том, что в системе CaO-SlO в присутствии солей меди образование волластонита протекает более полно, Реакция образования белита, которая а обычных услоКак следует из табл . 2, добавка к кремнеземистому известняку соли меди позволяет получить волластонит с достаточно высоким выходом из образцов кремнеземистого известняка без выдерживания стехиометрии, т.е. отпадает необходимость в предварительной подшихтовке.

В результате использования для синтеза волластонита предлагаемого виях, т.е. без соли меди, начинается задолго до волластонита, а затем протекает параллельно с его синтезом, в данном случае не идет.. Таким образом, из данных следует, что соль меди выполняет каталитическую Функцию, подавляя образование белита и способствуя образование волластонита.

10 Результаты коли чест венного фазового рентген-диФрактометрического анализа представлены в табл. 2. способа получается чистый волластонит бвэ примеси белита, отпадает необходимость строго выдерживать стехиометрию сырья и при ее нарушении проводить предварительную подшихтовку; кроме того, не требуется приме35 нение плавней (веществ, понижающих температуру), так как сернокислая медь наряду с Функцией катализатора выполняет я .роль плавня.