Способ получения периклаза
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистинеских
Республик (щ 867878
®(61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 05.1279 (21) 2847482/29-33 (51)М. Кл л
СО1 F 5/06
СО4 В 35/04 с присоединением заявки 11о
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликоввио 300981, Бюллетень "19 36 (53) УДК (088.8) Дата опубликования описания 30. 09. 81 — )
« (72) Автор изобретения
A.Х. Акишев (1
««,;",;»
Институт металлургии и обогащения AH Казахской"(, СР-.
»
»
»
» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА
Изобретение относится к производству периклаза, используемого в качестве электроизоляцнонного или огнеупорного материала, стойкого к.воздействию высоких температур и термщческого удара.
Известны способы получения периклаза путем плавления магнийсодержащего сырья в электродуговой печи, по которым для образования монокристал-. лов и связывания примесей в силикаты
Са, АС, В, Ва, 2 в шихту вводят их окислы, карбонаты илн гидроокиси из расчета получения в перайлаэе соеди-, нения 14е: Sl, равного 3-20 (1) .
Известны, способы, по которым-окись магния крнсталлизуют с образованием пернклаэовых монокристаллов вытяну- той формы путем литья (2) нли плавления гндратированной магнезии с . 20 избытком воды на 6% с последующей направленной кристаллизацией блока(3).
При этом в процессе кристаллизации в (11 образуется 3-10%, à a(2) и (33 до
50% столбчатых монокристаллов, которые в большинстве своем сложены из пластинчатых кристаллов (до 70-90%) толщиной 0,01-2 мм.
Однако образовавшиеся пластинчатые кристаллы трудно поддаются нзвле- 30 чению (не более 5Ъ) из-за малого их количества и прочного сцепления плоскостей.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения периклаза, предусматривающий плавление магнийсодержащего сырья в электродуговой печи с ванной при передвижении ее со скоростью 5-500 мм/ч и температурном градиенте в подине печи 1-100 град/мм.
Полученный в виде блока периклаэ при дальнейшем использовании дробится на крупные куски, а затем отделяются кристаллы вытянутой формы, иэ которых иэготавливают.огнеупоры или вы- резают изделия, предназначенные для нужд электроники, электротехники и т.д. (4) .
Полученный таким образом периклаз содержит в блоке наибольшее количество.пластннчатых кристаллов (до 803), которые также трудно поддаются выделению (не более 20-30%) из-за прочного их сцепления друг с другом.
Цель изобретения — повышение степени выделения монокристаллов периклаза пластинчатой формы. указанная цель достигается тем, что в способе получения периклаза путем плавления магнийсодержащего сырья
867878 в электродуговой печи с ванной прИ передвижении ее со скоростю 5-500 мм/ч и температурном градиенте в подине печи 1-100 град/мм с последующим крупным дроблением и отделением кристаллов периклаза вытянутой формы, отобранные кристаллы периклаза вытянутой формы обрабатывают 5-50%-ным раствором соляной кислоты в течение
2-20 ч подвергают окислительному обжигу при 1100-1300 С, а затем:разделяют кристаллы центробежным дроблением.
При обработке периклаза раствором соляной кислоты происходит растворение связей между кристаллами по трещинам их спаенности. При взаимодействии соляной кислоты и окиси магния, являющейся связью кристаллов, разрушается связь периклаз-периклаз и образуется новый вид связи периклазраствор двуххлористого магния-периклаза, которая значительно ослабляет прочность сцепления кристаллов и в результате облегчается их отделение друг от друга.
Обработку периклаза осуществляют
5-50%-ным раствором соляной кислоты в течение 2-20 ч.
Уменьшение концентрации соляной кислоты менее 5% и времени выдержки менее 2-х часов понижает эффективность растворения связей между плоскостями кристаллов. Полное проникновение кислоты между плоскостями и растворение связей кристаллов происходит при обработке периклаза 50%-ным раствором соляной кислоты в течение 20 ч.
Последующий окислительный обжиг периклаза при 1100-1300 С дополнитель-. о но ослабляет связи между кристаллами.
Образующиеся при обжиге пары воды и кислоты действуют как разрывающее усилие. В результате увеличивается расстояние между кристаллами, ослабляются связи и облегчается разделение их друга от друга. Уменьшение . температуры обжига ниже 1100 С снижает разрывающее усилие, необходимое для разъединения кристаллов, а увеличение температуры обжига выше 1300 С способствует, упрочнению связей кРисталлов в результате образования окиси магния из Ng СВ и ее спекания.
Разделение кристаллов обработанного кислотой и обожженого периклаза осуществляется центробежным дроблением. При этом кусочки периклаза вытянутой формы, попадая на вращающиес)() штифты (дезинтеграторы) или диски (дисковые мельницы), испытывают касательные напряжения сдвига, в результате чего монокристаллы легко и с меньшими повреждениями расщепляются на кристаллы пластинчатой формы.
Обработка кристаллов периклаза
50%-ным раствором соляной кислоты в течение 20 ч с последующйьн обжигом и разделением кристаллов центроб жным дроблением позволяет достичь наибольшей степени выделения (около
100%) монокристаллов периклаза пластинчатой формы
Для выяснения степени ослабления связей и прочности кристаллов периклаза проводят исследования о влиянии кислотой обработки материала на изме:нение прочности при сжатии в зависи- мости от концентрации соляной кислоты и времени выдержки. С этой целью из блока отбирают участки с вытянутой формой кристаллов периклаза, из которых вырезают прямоугольные кубики с ребром 20 мм. Затем их обрабатывают соляной кислотой с концентраци ей 5, 10, 20, 30, 40, 50% и временем выдержки 2, 5, 10 и 20ч. Образцы отмывают от кислоты, обжигают при
1)00-1300 С, определяют предел прочности при сжатии и весовое количест20 во извлеченных пластинчатых монокристаллов периклаза.
Наибольшая степень извлечения (100%) монокристаллов периклаза пластинчатой формы достигается при 50%ной концентрации НСВ и времени выдержки 20 ч. При этом прочность блоков падает с 800 до 320 кгс/см ф
Пример 1. Магнийсодержащее сырье плавят в ванне в электродуговой печи с передвижением ее со скоростью
5 мм/ч и температурном градиенте в подине печи 1 град/мм. Остывший блок дробят на куски 2030 мм и отделяют кристаллы периклазы вытянутой формы в количестве 1000 г. Затем кристаллы помещают в емкость, заливают 5%-ным водным раствором соляной кислоты в количестве 1000 мл и выдерживают в течение 10 ч. Периклаз отмывают от ос40 татков кислоты, обжигают в окислительной среде при 1100 С и охлаждают до
20-25 С. Затем материал подвергают центробежному дроблению на дисковой мельнице.
45 степень выделения монокристаллов периклаза пластинчатой формы, определенная весовым методом путем визуt ального отделения.их от кристаллов других форм, составляет 62%.
Пример 2. Магнийсодержащее сырье плавят в ванне в электродуговой печи с передвижением ее со скоростью 150 мм/ч и температурном гра. диенте в подине печи 50 град/мм.Остывший блок дробят на куски 20-30мм и отделяют кристаллы периклаза вытянутой формы в количестве 1000 r.
Затем кристаллы помещают в емкость, заливают 30%-ным водным раствором соляной кислоты в количестве 1000 мл и
60 выдерживают в течение 2-х часов. Обработанный периклаз отмывают от остатков кислоты, обжигают в окислительной среде 1300 С и охлаждают. Затем материал подвергают центробежному
65 дроблению на дисковой мельнице.
867878
Формула изобретения оставитель Л. Булгакова
ТехредЖ.Кастелевич КорректорН.Стец
Редактор A. Лежнина
Заказ 8228/27 Тираж 508
ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Степень выделения монокристаллоь периклаэа пластинчатой формы, определенная весовым методом путем визуального отделения их от кристаллов других форм, составляет 58%, Пример 3. Магнийсодержащее сырье плавят в ванне в злектродуговой . печи с передвижением ее со скоростью
500 мм/ч и температурном градиенте в подине печи 100 град/мм. Остывший блок дробят на куски 20-30 мм и отделяют кристаллы периклаза вытянутой формы в количестве 1000 г.
Затем кристаллы помещают в емкость, заливают 50%-ным водным раствором соляной кислоты в количестве
1000 мл и выдерживают в течение 20 ч.
Периклаз отмывают от остатков кислоты, обжигают при 1200 С и охлаждают.
Затем материал подвергают центробеж» ному дроблению на дисковой мельнице.
Степень извлечения монокристал- 20 лов периклаза пластинчатой формы, определенная.весовым методом путем визуального отделения их от кристаллов других форм, составляет 98%.
Таким образом, по сравнению с иэ- 5 вестным предлагаемый способ позволяет обеспечить возможность более полного выделения монокристаллов периклаза пластинчатой формы и значительно повысить их выход.
Способ получения периклаза путем плавлени магнийсодержащего сырья в электродуговой печи с ванной при передвижении ее со скоростью 5-500 мм/ч и температурном градиенте в подине. печи 1-100 град/мм с последующим крупным дроблением и отделением кристаллов периклаэа вытянутой формы, отличающийся тем, что, с целью повышения степени выделения монокристаллов периклаэа пластинчатой формы, отобранные кристаллы периклаза вытянутой формы обрабатывают 5-50%-ным раствором соляной кислоты в течение 2-20 ч, подвергают окислительному обжигу при
1100-1300 С, а затем разделяют кристаллы центробежным дроблением. с
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 389018, кл. COl F 5/06, 05.07.73.
2. Патент США В 3332740, кл. 23-201, 25.07.67.
3. Авторское свидетельство СССР
У 197525, кл. Â01 7, 18.10.65.
4. Авторское свидетельство СССР
9 389017, кл. C01 F 5/06, 04.05.71.