Патент на изобретение №2387613

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2387613 (13) C1
(51) МПК

C04B33/132 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.09.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2008150836/03, 22.12.2008

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

22.12.2008

(46) Опубликовано: 27.04.2010

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2292319 С1, 27.01.2007. SU 1779678 А1, 07.12.1992. SU 1701699 А1, 30.12.1991. SU 1638131 А1, 30.03.1991. GB 1469766 А, 06.04.1977.

Адрес для переписки:

443086, г.Самара, Московское ш., 34, СГАУ, отдел интеллектуальной собственности

(72) Автор(ы):

Абдрахимова Елена Сергеевна (RU),
Абдрахимов Владимир Закирович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (RU)

(54) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОТОУПОРОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров. Техническим результатом изобретения является повышение механической прочности при изгибе, морозостойкости, термостойкости и кислотостойкости изделий. Керамическая масса для получения кислотоупоров включает глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд, «хвосты» обогащения полиметаллических руд и алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола с содержанием, мас.%: SiO2 – 2,3; Al2O3 – 63,1; Fe2O3 – 1; СаО – 4,4; MgO – 4,2;

R2O – 17,8; п.п.п. – 5,3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд – 50-70; «хвосты» обогащения полиметаллических руд – 10-20; алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола, – 20-30. 3 табл.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кислотоупорного материала.

Известна керамическая масса для получения кислотоупоров следующего состава, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд – 50-70, «хвосты» обогащения полиметаллических руд – 10-20, шамот – 20-30 (Пат. 11976. Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова. – Опубл. 16.09.02. Бюл. 9) [1].

Недостаткомеуказанного состава являются относительно низкая термостойкость (7-9 теплосмен).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для получения кислотоупоров, включающая следующие компоненты, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд – 50-70, «хвосты» обогащения полиметаллических руд – 10-20, микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов – 20-30 (Пат. 2292319. Российская Федерация, МПК С04В 33/132. Керамическая масса для получения кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. – Опубл. 27.01.2007 Бюл. 3) [2]. Принят за прототип.

Недостатками указанного состава керамической массы являются относительно низкие прочность на изгиб, кислотостойкость и термостойкость кислотоупоров.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности на изгиб, кислотостойкости и термостойкости кислотоупоров.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и «хвосты» обогащения полиметаллических руд, дополнительно вводят алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистая часть «хвостов» гравитации
циркон-ильменитовых руд 50-70
«хвосты» обогащения полиметаллических руд 10-20
алюмощелочной шлам, получаемый при очистке
стоков производств этил- и изопропилбензола
мас.%: SiO2 – 2,3; Al2O3 – 63,1; Fe2O3 – 1;
CaO – 4,4; MgO – 4,2; R2O – 17,8; п.п.п.5,3 20-30

Алюмощелочной шлам образуется в химической промышленности при очистки стоков производств этил- и изопропилбензола от остаточного хлористого алюминия, используемого в технологическом процессе как катализатор, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола. Сточные воды вследствие гидролиза AlCl3 носят кислый характер (pH – 2÷3) и нейтрализуются известковым молоком (pH – 8,5÷9,5). Шлам после осаждения направляется на обезвоживания на фильтр-пресс и далее на утилизацию. Имея повышенное содержание оксида алюминия и оксида натрия, алюмощелочной шлам способствует повышению прочности и спеканию керамического кирпича в интервале температур 950-1000°С. Отличительной особенностью алюмощелочного шлама является высокая степень дисперсности. По этому признаку она не имеет себе равных среди порошкообразных материалов, получаемых механическим измельчением. Высокая степень дисперсности (10000-12000 см2/г) придает шламу устойчивую коагуляционную структуру, типичную для всех гелей. Химический состав алюмощелочного шлама представлен в табл.1.

Таблица 1
Химический состав шлама
Компонент Содержание оксидов, мас.%
SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 R2O SO3 п.п.п.
Алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола 2,3 63,1 4,4 4,2 1 17,8 5,3

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24%, из которой формовали квадратные плитки типа ПК-1, которые высушивались до остаточной влажности 1 не более 5% и затем обжигались при температуре 1250°С. В табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 – физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2
Составы керамических масс
Компоненты Содержание компонентов, мас.%
1 2 3
Глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд 70 60 50
«Хвосты» обогащения полиметаллических руд 10 15 20
Алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола 20 25 30

Таблица 3
Физико-механические показатели кислотоупоров
Показатели Составы Прототип
1 2 3
Морозостойкость, циклы 151 155 161 125-141
Механическая прочность при изгибе, МПа 64 68 72 53-58
Термостойкость, теплосмены 14 17 18 10-12
Кислотостойкость, % 98,2 98,5 98,8 97,3-97,9

Как видно из данных табл.3 кислотоупоры из предложенных составов имеют более высокую морозостойкость, механическую прочность при изгибе, термостойкость и кислотостойкость, чем у прототипа.

Полученное техническое решение при использовании алюмощелочного шлама, полученного при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола, позволяет повысить морозостойкость, механическую прочность при изгибе, термостойкость и кислотостойкость

Использование техногенного сырья при получении кислотоупоров без применения природного традиционного сырья способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Пат. 11976. Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова. – Опубл. 16.09.02. Бюл.9.

2. Пат. 2292319. Российская Федерация, МПК С04В 33/132. Керамическая масса для получения кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. – Опубл. 27.01.2007 Бюл. 3.

Формула изобретения

Керамическая масса для получения кислотоупоров, включающая глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и «хвосты» обогащения полиметаллических руд, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола с содержанием мас.%: SiO2 2,3; Al2O3 63,1; Fe2O3 1; CaO 4,4; MgO 4,2; R2O 17,8; п.п.п. 5,3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд 50-70; «хвосты» обогащения полиметаллических руд 10-20; алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола 20-30.

Categories: BD_2387000-2387999