Способ получения абразивного материала

 

О П И С А Н И Е (п1 443841

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социалистических

Республнк (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.09.72 (21) 1827358/23-26 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.09.74. Бюллетень № 35

Дата опубликования описа гия 23.04.75 (51) М. Кл. С 01f 7/30

С Olg 37/02

С 091с 3/14

С 09g 1/02

Государственный комнтет

Совета министров СССР (53) УДК 661.862.222 (088.8) fl0 делам нзобретаннй н открытий (72) Авторы изобретения

Б. П. Середа, В. Д. Бадич, A. А. Солошенко, Г. А. Крав

В. Г. Вахтин, Б. А. Пахомов и А. И. Краюхин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АБРАЗИВНОГО МАТЕРИАЛА

Результаты полировки по ГОСТУ

2912 †

Коли чество,10

Минерализатор съем, кг/см мин класс чистоты

0,18

0,37

0,24

0,21

12

11

13

13 — 14

NaF

Иа,Сг04

Na,CãO,-+ 1Ча,80, 20

Изобретение относится к способам получения абразивных материалов на основе окислов хрома и алюминия, применяемых для полировки и окончательной доводки высокоточных изделий с целью придания им высших классов степени точности и чистоты поверхности.

Известен способ получения абразивного материала — «пудры» рубина — путем термообработки в при|сутствии минерализаторов — соединений фтора — совместно осажденных гидроокисей алюминия и хрома.

Этим способом, однако, получают абразивные материалы с низкими полировочными и доводочными свойствами (в части класса чистоты поверхности) из-за неоднородности гранулометрического и фазового составов продуктов термообработки.

С целью повышения полирующих свойств продукта в,качестве минерализатора предлагается использовать хромат натрия в количестве 7 — 10% от веса исходного материала.

При этом предлагают хромат натрия ис пользовать в смеси с сульфатом натрия при следующем мольном отношении NaÑã04.

Na2SO4 — 1,5: 7,6, предпочтительно 4,0: 6,0.

Это позволяет получать продукт в виде однородного высокодисперсного,порошка, обеспечивающего в .процессах полировки и доводки получение высших (13 — 14) классов чистоты поверхности по сравнению с 11 — 12 классами по известному способу.

Результаты полировки абразивным материалом, полученным из одного и того же сырья

5 при одинаковых условиях прокалки, но с разными минерализаторами и без них сведены в таблицу.

Пример 1. Готовят хромат — тиосульфат— алюминатную смесь путем смешения фильтрата (раствор В) от предыдущего опыта с растворами тиосульфаTà и алюмината натрия.

В реактор загружают 1,5 л приготовленной смеси с содержанием 240 кг/м Na.,Ñã04, 80 кг/м Ма ЬвОз и 122 кг/м NaA10». Смесь нагревают до кипения и медленно приливают серную кислоту до рН среды 5,4. При этом по443841

65 лучают продукт соосаждения хрома и алюминия в хорошо фильтрующеися форме с мольным отношением Сг2Оз . А40з=1.

i 1ÎÑËÅ ОТДЕЛЕНИЯ ОеаДКа ЕEO РЕПУЛЬПИРУЮI в 1 л растьора монохромата натрия с содержанием 240 кг/м"xx Bg(TO4, к полученной г(уль1 (. дооаВляют промывные Воды lloc;ic Отмы13ки I ÎIG11010 Ilpopi кга (pacTaop li). IIIBIOчньiс сульфатные рас оры (раствор А) перерабатывают на кристаллический продукт сульфат натрия.

11ульпу с рН = Ь,2 кипятят 0,5 час, а затем фильтруют, не промывая осадок на фильтре, что ооеспечивает введение в соосажденный продукт необходимого количества минерализатора (количество х инерализатора легко ре-улируют путем изменения концентрации xp(i1(ата в пуль(1е) .

Фильтрат lpacraop В) используют для iioлучения следу ющей порции соосажденного продукта, направляя его на приготовление исходнои смеси, а осадок с фильтра с содержанием -9% минерализатора направляют на прокалку. 11рокаливание ведут при 1200"C в течение 2 час.

Спек после прокаливания, содержащий

15% 1Ч а СТО4 и 2,5% N BgSO4, гасят в воде, .продукт отмывают от растворимых примесей и сушат, а промы вные воды (раствор Ь) направляют на хроматно-щелочную ООработку соосажденного продукта от предыду1цего опыта.

Целевой продукт — хромалюминиевая окись представляет собой мягкий абразивный материал, при полировке обеспечивающий 13—

14 класс чистоты поверхности и съем 50 мг за

30 мин полирования.

Аналогичный результат получают, используя вместо алюмината натрия раствор сульфата алюминия, который вводят вместо части серной кислоты.

11p и м е р 2. В реактор емкостью 2 л загружают раствор сернистого натрия, содержащий

0,0682 кг NaqS и нагревают его до 95 — 98" С, а затем при перемешивании медленно приливают 1,75л нагретого до 80 С раствора бихромата натрия, содержащего 209 кг/м Na>Cr 0 и 160 кг1м" NaqSO4.

Полученную смесь для полноты протекания реакции между Na>Cr>O> и N>S кипятят в течение 45 мин, а затем медленно вводят 0,170 кг

А1 0 в виде раствора сульфата алюминия.

Конечное рН среды 5,4 поддерживают доОавлением серной кислоты. 1!ульпу кипятят

45 мин и затем фильтруют, получая, продукт соосаждения с мольным отношением Сг О,:

Л12(-13 = О) /.

На термическую обработку направляют влажный осадок с содержанием 10/o минерализатора в виде хромата и сульфата натрия с мольным Отношением NB Cr04 . iUa2S04=4,5, получаемый путем обраоотки соосажденного продукта в хроматном растворе, как описано

В примере 1.

l0

ЗО

П p H;(I c l) 3. 500 III кис.1ых c) льфатов xpo»а с содержанием -11% Сг О, репульпируют в воде, доводя объем полученHîè пульпы до

1 м . llульпу затем нагревают до кипения и медленно вводят 0,2 м раствора алюмината натрия с содержaíèåì 50 кг А120. и 67 кг

ХаОН. Величи рН пульпы при этом составляет 5,3. Пульпу кипятят в -.cчение 1 час и з".— тем путем Добавления раствора кальципир(>ванной соды доводят рН среды до I,Î, Рас од соды составляет 35 кг уча.,СО.

Пульпу отфильтровывают, осадок части iH0

ОтмыВаlот ВодОи или промывны:(1и Водами 0Т сульфата натрия, а затем репульпируют его в хроматном растворе с концентрацией

230 кг/см" NCr04 (рН прп этом 8,5) из расчета получения в жидкой фазе пульпы мольного отношения Ма,СТО4 .. Ма,,ЬО4=-5,0. После кипячения пульпу фильтруют без промывки осадка. Последний с содержанием 7% минерализатора в виде хромата и сульфата натр,;я с мольным отношением Na-Cr04. NB SO4=5,5 прокаливают в течение 2 час при 1200--1220 С. Спек выщелачивают, отмывают от растворимых солей и сушат, получая мягкий абразивный материал с содержанием 50%

А1 0з и 50% Сг,О>. При полировании получают результат, аналогичный описанному в примере 1.

Растворы, получающиеся в процессе обработки и промывки целевого продукта, направляют на переработку в производство бихромата натрия.

П р и м ер 4. В качестве исходного хромсодержащего сырья для получения соосажденных гидроокисных соединений хрома и алюминия используют гидратированныс хромпхроматы, под вергая их взаимодействию с раствором алюмината натрия по ура впс11ию:

2Cr,О, CrO, хН,О+ 4NBA10, +

+ (2у — х + 1) Н,О =- 2 (Сг,0, Al,O,. уН,01+

+ Na,CrO, + 2IUaOH.

328 кг влажного осадка гидратированных хромихроматов с содержанием 16,8 /(I Cr>O>, 5,5% СгОз и 0,8% SO4 репульпируют в воде из расчета получения пульпы с содержанием

50 кг/м твердого в пересчете на Сг Оз. Полученную пульпу нагревают до 95 — 98 С и затем медленно, при перемешивании вводят 0,2 м раствора àлюмината натрия, содержащего

50 кг А1 0з и 67 кг ХаОН, из расчета получения целевого продукта с мольным отношением СТ О(1 .. А10 0.1=0,75.

Пульпу кипятят 30 мин, а затем избыточную щелочность пульпы нейтрализуют бихроматносульфатным раствором, вводя последний в количестве 0,35 м с содержанием 650 кг/м

NBqCr О-, и 50 кг/м Na SO4, снижая тем самым конечную величину рН до 8,0.

Пульпу кипятят 30 мин, а затем фильтруют без промывки осадка на фильтре, вводя таким образом в него 8,0% минерализатора с мольным отношением Na Cr04. NB SO4 — — 6,0, 443841

Г1рсдмет изобретения

Составитель С. Розенфельд

Текред О. Гу иен|ок

Корректор H. Аук

Редактор д. Пинчук

Заказ 950, 12 Изд. № 405 Тирам 537 11одписиос

ЦН1111Г1И Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, jK-35, Раугнская наб., д. 4 5

Типографы, Ilp. Сапунова, 2

С Осад!:.О>. Поступа!От как Описано в приз!сре 1, получая аналогичный результат.

Хроу!содержащие растворы передают в производство бихромата натрия на переработку.

1. Способ получения абразивного материала путем термической обр",ботки в присутствии минералпзаторов соосажденных г!!дрожание!и,!х сосдпнсний ал!Омпния и хрома, отл и ч а ишийся тем, что, с целью повышения качества продукта, в качестве минерализатора используют хромат натрия в количестве 7 — 10",, от

5 веса исходного материала.

2. Способ по п. 1, отлича!ощийся тем, что хромат натрия используют в смеси с сульфатом натрия при следующем мольном отношении iaаСгО.,; NUTSO< =1,5: 7,6, предпочти10 тельно 4,0: 6,0.