Сырьевая смесь для получения пористого теплоизоляционного материала

Сырьевая смесь для получения пористого теплоизоляционного материала

Реферат

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных и огнезащитных материалов (изделий). Сущность изобретения заключается в том, что в сырьевой смеси, содержащей жидкое стекло, отвердитель и наполнитель, в качестве отвердителя применен слюдяной гидрозоль - отходы мокрого помола слюды 1-5%, а в качестве наполнителя применена пыль от обжига вермикулитового концентрата 1-6%. Кроме того, можно дополнительно использовать алкилсиликонат натрия 2-3% и вермикулит вспученный класса минус 1 мм 5-15%. Материалы, получаемые из сырьевой смеси, имеют объемную массу 120-270 кг/м³ , прочность на сжатие 0,6-1,6 МПа; коэффициент теплопроводности 0,05-0,07 Вт/м град; влагостойкость 2,4-2,9%. Слюдяной гидрозоль и пыль от обжига вермикулитового концентрата ранее не использовались. Их применение дает возможность утилизации отходов посредством создания и ведения экологически чистых производств на действующих слюдодобывающих и слюдоперерабатывающих предприятиях. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных и огнезащитных материалов (изделий).

Сырьевая смесь для получения теплоизоляционных и огнезащитных материалов с применением жидкого стекла преимущественно содержит минеральный наполнитель, например [1] Недостатком такого материала является большая объемная масса и невысокий коэффициент теплопроводности.

Наиболее близка к предлагаемой сырьевой смеси смесь для получения пеносиликатного теплоизоляционного материала [2] содержащая жидкое стекло, отвердитель поваренную соль и наполнитель микрокремнезем (отходы ферритового производства) при следующем соотношении компонентов,мас.

Жидкое стекло 90-94 Поваренная соль 2-4 Микрокремнезем 4-6.

Поваренная соль используется для отверждения (коагуляции) жидкого стекла и способствует в совокупности с другим компонентом порошком кремнезема получению после термообработки при 32080^oС негорючего экологически чистого и водостойкого пеноматериала с объемной массой 150-180 кг/м³, обладающего прочностью на сжатие 0,2-0,5 МПа. Однако для расширения области применения необходимо повышать прочностные характеристики материалов.

Целью изобретения является получение посредством утилизации мокрых и сухих отходов слюды пористого теплоизоляционного материала с повышенной механической прочностью при сохранении влагостойкости.

Сущность изобретения заключается в том, что сырьевая (в качестве отвердителя используется слюдяной гидрозоль, а в качестве наполнителя пыль от обжига вермикулитового концентрата) в следующем соотношении компонентов на сухое, мас.

Жидкое стекло 89 98 Слюдяной гидрозоль 1 5 Пыль при обжиге вермикулитового концентрата 1 6 при водотвердом отношении 0,4 2,5.

Кроме того, сырьевая смесь может дополняться алкилсиликонатом натрия вспученным вермикулитом класса минус 1 мм в следующем количестве, мас. сверх 100% Алкилсиликонат натрия 2 3 Вспученный вермикулит класса минус 1 мм 10 15 Величина силикатного модуля в жидких стеклах колеблется в широких пределах от ортосиликатов щелочных металлов с модулем 0,5 до полисиликатов с модулем 38,8 и выше. Преимущественно товарные жидкие стекла выпускаются с модулем 2,0-3,5, плотностью 1,3-1,5 г/см³ с содержанием воды 35-75% Используемый слюдяной гидрозоль отходы мокрого производства молотой слюды, например, в шаровой вибромельнице или в бегунах представляет собой студнеобразную массу, напоминающую вазелин. Он состоит из тончайших микрокристалликов слюды пластинчатой формы и слюды. Лиофильная поверхность слюдяных кристалликов энергетически связывает множество прилегающих к ней молекулярных слоев воды. В результате этого вокруг каждой слюдяной частицы образуется плотное ионное облако, препятствующее их слипанию между собой. Толщина слюдяных частиц в золе исчисляется десятыми и сотыми долями микрона, а их площадь в десятки, сотни раз больше толщины.

В выпадающем в осадок слюдяном гидрозоле соотношение Т:Ж превышает 1:10. В процессе сушки это соотношение может быть снижено до 1:1 и менее. При полном высыхании слюдяной гидрозоль комкуется и плохо распускается в воде. Химический состав сухой части слюдяного гидрозоля приведен в табл.1. Он колеблется в широких пределах в зависимости от месторождения слюды.

Пыль при обжиге вермикулитового концентрата образуется в процессе производства вспученного вермикулита в виде отходов, улавливаемых циклонами-осадителями и фильтрами. Пыль представляет собой тонкодисперсный порошок с объемной массой менее 250 кг/м³ Удельная поверхность частиц пыли составляет 30000-60000 см²/г. Химический состав пыли приведен в табл.1.

Алкилсиликонат натрия (метил- и этилсиликонаты натрия) ГКЖ-10 и гкж-11 выпускаются по ТУ 602-696-88.

Вспученный вермикулит выпускается по ГОСТ 12865-67.

Сырьевая смесь приготавливается посредством введения в жидкое стекло слюдяного гидрозоля и пыли от обжига вермикулитового концентрата, предварительно смоченной водой до соотношения Т:Ж менее, чем 1:0,5 в количествах (по сухому остатку) в пределах примеров, приведенных в табл.2. Дополнительно в жидкое стекло вводится алкилсиликонат натрия и затем вспученный вермикулит класса минус 1 мм (см. табл.2).

Составленная и тщательно перемешанная сырьевая смесь нагревается до 65-95^oС, сушится, измельчается до частиц класса крупности минус 7 мм и затем термообрабатывается при температуре 32080^oС до остаточной влажности менее 1% Соотношение компонентов в примере 1 является запредельным (материал имеет самую низкую объемную массу, но малопрочен и не влагостоек). Соотношение компонентов в примерах 5-7 дает наибольшую механическую прочность, что является положительным потребительским качеством. В связи с этим оправдывается увеличение объемной массы в сравнении с прототипом. Дальнейшее увеличение содержания слюдяных и вермикулитовых компонентов приводит к увеличению объемной массы до величины, известной по другим аналогичным материалам, например [1] В связи с этим верхний предел содержания слюдяных и вермикулитовых компонентов ограничивается примером 7.

Из предлагаемой сырьевой смеси по изложенной технологии можно получать теплоизоляционные и огнезащитные плиты, скорлупы, а также засыпную гранулированную теплоизоляцию.

Материалы и изделия, изготовленные из предлагаемой сырьевой смеси, могут быть использованы при строительстве зданий и сооружений гражданского, промышленного и сельскохозяйственного назначения, а также в промэнергетике,включая атомные электростанции.

Примененные компоненты отходы переработки слюды и от обжига вермикулитового концентрата ранее не использовались. Их применение дает возможность утилизации отходов посредством создания и ведения экологически чистых производств на действующих слюдодобывающих и слюдообрабатывающих предприятиях. ТТТ1

Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для получения пористого теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, отвердитель и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя она содержит слюдяной гидрозоль, а в качестве наполнителя пыль от обжига вермикулитового концентрата при следующем соотношении компонентов на сухое, мас.

Жидкое стекло 89 98 Слюдяной гидрозоль 1 5 Пыль от обжига вермикулитового концентрата 1 6 при водотвердом отношении 0,4-2,5.

2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит алкилсиликонат натрия и вспученный вермикулит класса минус 1 мм в количестве сверх 100% мас.

Алкилсиликонат натрия 2 3 Вермикулит вспученный класса минус 1 мм 5 15