Спосіб відноситься до області порошкової металургії і будівельних матеріалів, зокрема до способу отримання газообразователей для виробництва пористого бетону, поризації бетонних і інших неорганічних сумішей, а також до області водних алюмінієвих пігментів, що застосовуються в лакофарбовій промисловості. Спосіб виробництва водної алюмінієвої пасти передбачає, що спочатку алюмінієву пудру диспергируют у водному розчині, що містить змочувач, гідрофілізатор і інгібітор, з Т: Ж 1: 3-1: 10, потім згущують шляхом фільтрації та сушіння до консистенції Т: Ж в межах 1: 1-2: 1. Ставлення Т: Ж в пасті регулюють глибиною фільтрації. Технічним результатом є забезпечення гарантованого змочування всіх частинок пудри і підвищення стабільності якості пасти. 1 з.п.ф-ли, 1 мул. 1 табл.
Винахід стосується галузі порошкової металургії і будівельних матеріалів, зокрема до способу отримання газообразователей для виробництва пористого бетону, поризації бетонних і інших неорганічних сумішей, а також до області водних алюмінієвих пігментів, що застосовуються в лакофарбовій промисловості.
У промисловості виробляється алюмінієва пудра, що представляє собою алюмінієві частинки лускатої форми, які отримують помелом порошку в кульових млинах з добавкою від 0,5 до 4% (від маси алюмінію) стеарину.
Основним недоліком такої пудри є її гідрофобність - несмачиваемость водою частинок алюмінію, покритих стеарином. Для виробництва водної пасти або водно-алюмінієвої суспензії в водний розчин необхідно вводити поверхнево-активні речовини, що знімають стеаринові покриття з поверхні частинок пудри (зазвичай це миючі засоби, мила і т.п.).
Недоліками пудри є також її низька насипна щільність (0,15 - 0,25 г / см 3) і пожежо-, вибухонебезпечність.
Відомий спосіб отримання диспергуюча в воді паст [1], який полягає в тому, що на стадії мокрого розмелювання порошку в середовищі вуглеводню (наприклад, уайтспіріта) додають кислотний аніоноактівние змочувач в кількості 3% від ваги вихідного порошку (або суміш подібних змочувачів), здатний вступати в реакцію з алюмінієм. Для отримання готової пасти після розмелювання масу змішують з 1-6% поверхнево-активної речовини (зазвичай неионогенного).
Недоліком цього способу є низька продуктивність мокрого розмелювання, яка в кілька разів нижче сухого розмелювання алюмінієвих частинок в присутності поверхнево-активних речовин, наприклад, стеарину. Крім того, пасти, що містять рідкі вуглеводні, пожежонебезпечні.
Відомий спосіб [2] отримання водної алюмінієвої пасти, що полягає в тому, що в стандартні барабани з алюмінієвою пудрою подають водний розчин змочувачів і інгібіторів при одночасному зануренні змішуючого винтообразного пристрою шнекового типу.
При цьому пудра змочується водним розчином і ретельно перемішується.
Недоліком цього способу є обмеженість обсягу змішання (ємність 50 л), погане змішання під стінами барабана і, як наслідок, негарантованість хімічної стабільності якості пасти через неповну смачиваемости розчином пудри.
Відомий інший спосіб механічного змішування алюмінієвої пудри [3], в якому змішання пудри проводиться в змішувачах будь-якого типу (переважно шнекового або рамного), де алюмінієва пудра і водний розчин змочувачів і інгібіторів перемішуються в змішувачі з подальшою вивантаженням. Цей спосіб узятий за прототип.
Недоліком даного способу є негарантіруемость змочування всіх частинок пудри розчином, що містить смачиватели, гідрофілізатори і інгібітор корозії алюмінію.
Технічною задачею винаходу є забезпечення гарантованого змочування всіх частинок пудри і підвищення стабільності якості пасти.
Рішення завдання полягає в тому, що спочатку алюмінієву пудру диспергируют у водному розчині, що містить смачиватели, інгібітори, гідрофілізатори і стабілізатори з Т: Ж від 1: 3 до 1:10, потім згущують шляхом фільтрації та сушіння до консистенції Т: Ж в межах від 1: 1 до 2: 1.
Спосіб забезпечує змочування кожної окремої частки алюмінієвої пудри водним розчином, що, в свою чергу, забезпечує найбільш повне пассивирование частинок пудри і, відповідно, абсолютну стабільність пасти.
Практичне здійснення запропонованого способу полягає в наступному.
Алюмінієву пудру завантажують в водний розчин, що містить 0,5-1,0% змочувача (ОП7, ОП10) і 0,5-1,0% сульфонол, що виконує одночасно роль змочувача і інгібітора, в також солей лігносульфонових кислоти (1-5% ), що виконують роль інгібітора і гідрофілізатора.
Ставлення Т: Ж - близько 1:10. Суспензія енергійно перемішується і направляється на згущення (фільтрацію). Після фільтрації отриманий кек з Т: Ж
Дослідження показали, що стабільність якості водного пасти за цим способом в 1,5-2 рази більше ніж за традиційним способом змішування при приблизно однаковою активності металу в пасті.
Проведено досліди по змішуванню пудри з водними розчинами за відомим і заявляється способам (з подальшою фільтрацією).
За відомим способом перемішування здійснювали в тарної банку ємністю 50 л шляхом одночасної заливки водного розчину і занурення пристроями, у вигляді шнека. Перемішування проводили протягом 1 години.
За винаходу приготування пасти здійснювали з використанням 2-х видів устаткування - млини і реактора-змішувача.
У першому випадку використовували барабанну стрижневу млин розмірами d = 430 см, 1 = 430 см з ємністю робочого простору 0,06 м 3. Усередині млини розміщували алюмінієві стрижні d = 20-25 мм, 1 = 300 мм (ступінь заповнення млина 42%) . Швидкість обертання барабана 60 оборотів в хвилину. Тривалість перемішування 1 годину.
У другому випадку використовували змішувачі у вигляді реактора об'ємом 63 л із пристроєм пропелерного типу, що обертається зі швидкістю 220 об / хв. Час перемішування 30-40 хв, після чого суспензію зливали самопливом на нутч-фільтр.
Послідовність операцій Підготовка розчину В водопровідну воду (t = 37 o C) завантажували послідовно: 1,5% K2 Cr2 O7 1,5% сульфонол 1,0% ОП-7 Всі відсотки дані по відношенню до алюмінієвої пудри.
Після ретельного перемішування 50 л приготовленого розчину заливали в млин або змішувач і завантажували пудру ПАП в кількості 5 кг. Активність вихідної пудри 90-92%.
Тривалість перемішування 1 годину. Фільтрація на фільтрі F = 0,16 м 2 протягом 20-40 хв. використовувалася капронова фільтрувальна тканина.
Технологічна схема виробництва даного винаходу представлена на кресленні.
Якість пасти, одержуваної у всіх дослідах, було приблизно однаковим (при рівних Т: Ж), проте їх стабільність різко відрізнялася (див. Табл.).
Стабільність пасти визначали за прискореною (при підвищеній температурі) методикою по 5-ти бальною шкалою: 1 - нестабільна; 3 - задовільна; 5 - хороша;
2 і 4 - значення проміжні.
Нижня межа вмісту пудри в розчині при перемішуванні визначено при Т: Ж = 1: 3, при цьому зберігається вологотекучість суспензії при хорошій стабільності пасти.
Верхня межа Т: Ж = 1: 10 визначено як економічно доцільний, що забезпечує стабільність пасти і хороші умови її отримання. При Т: Ж більше 1:10 стабільність пасти зберігалася на тому ж рівні, що і менше 1:10, проте матеріальний потік зростав, відповідно зростали витрати на виробництво.
література
1. Патент Угорщини N 154552, 1967.
3. Патент Великобританії N 818716, 1956.
1. Спосіб виробництва водної алюмінієвої пасти шляхом змішування алюмінієвої пудри і водного розчину, що містить змочувач, гідрофілізатор і інгібітор корозії алюмінію, який відрізняється тим, що пудру спочатку диспергируют в обсязі розчину до отримання суспензії з Т. Ж 1. 3 - 1. 10, а потім фільтрують до отримання пасти з співвідношенням Т. Ж, рівному 1. 1 - 2. 1.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що відношення Т. Ж в пасті регулюють глибиною фільтрації.