RO131328A2 - Procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roşu - Google Patents
Procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roşu Download PDFInfo
- Publication number
- RO131328A2 RO131328A2 ROA201500137A RO201500137A RO131328A2 RO 131328 A2 RO131328 A2 RO 131328A2 RO A201500137 A ROA201500137 A RO A201500137A RO 201500137 A RO201500137 A RO 201500137A RO 131328 A2 RO131328 A2 RO 131328A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- red mud
- oven
- aqueous solution
- minutes
- suspension
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 40
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 16
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 13
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 6
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 6
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 5
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 3
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 3
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000004296 sodium metabisulphite Substances 0.000 claims description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011499 joint compound Substances 0.000 claims 5
- 229940001584 sodium metabisulfite Drugs 0.000 claims 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 10
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- 239000012966 redox initiator Substances 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 34
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013138 pruning Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 231100000189 neurotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002887 neurotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000925 very toxic Toxicity 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roşu, cu utilizări în procese catalitice, în reţinerea suspensiilor solide din gaze, şi în procese de epurare a apelor. Procedeul conform invenţiei constă în gelifierea unei compoziţii formate dintr-o suspensie apoasă de noroi roşu, eventual şi cu caolină şi/sau silicat de sodiu-acid acrilic şi metilen bisacrilamidă, prin iniţiere redox, obţinându-se corpuri ceramice precursoare, care urmează o tratare termică în aer, din care rezultă o spumă ceramică având o porozitate de 70...85% şi un diametru mediu al porilor de 0,74...0,88 mm.
Description
PROCEDEU DE PREPARARE A SPUMELOR CERAMICE PE BAZĂ DE NOROI ROȘU
Prezenta invenție se referă la un procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roșu, cu utilizări în procese catalitice, în reținerea suspensiilor solide din gaze și în procese de epurare a apelor.
Noroiul roșu, este un deșeu de fabricație rezultat din procedeul Bayer de producere a aluminei și care conține în principal oxizi de fier și de aluminiu. Este un deșeu periculos, din cauza alcalinității foarte ridicate. El se depozitează în halde speciale, care scot din circuit suprafețe importante de teren, infestând în același timp solul și apele freatice. Datorită pericolelor, aceste halde necesită întreținere și paza permanentă. De aceea folosirea acestui deșeu pentru obținerea de produse utile este o preocupare importantă a cercetătorilor din domeniu. Una din posibilitățile de reciclare a noroiului roșu o reprezintă prepararea spumelor ceramice.
Se cunosc mai multe metode de obținere a spumelor ceramice din noroi roșu.
1) . într-o primă metodă, praful de noroi roșu se amestecă în stare uscată cu cenușa de termocentrală (fly ash) și carbonat de calciu (ca agent de formare a spumei), se presează într-o formă la 20 MPa și apoi piesele se supun unui tratament termic în aer, prin încălzire cu o viteză de 15 °C/min, până la temperatura de 760- 840 °C, unde se mențin 5-30 minute și apoi sunt lăsate să se răcească în aer [lj.Metoda are dezavantajul ca necesită o presă, iar temperatura de tratare de peste 750 °C necesită un cuptor de temperatură ridicată și care are un mare consum de energie.
2) într-o altă metodă spumele ceramice se obțin prin amestecarea a 40-50% noroi roșu, cu 2640% cenușă de termocentrală (fly ash) , 15- 20% borat de sodiu și 5% silicat de sodiu (agent de formare a spumei). Amestecul este presat în formă la 10 MPa și tratat termic în 2 etape: 1 oră la 400 °C și 2 ore la 800- 1100 °C. De la temperatura camerei până la 400 °C și de la 400 °C până la 800 °C- 1100 °C, încălzirea se realizează cu 3 °C/minut [2], Metoda are dezavantajul că necesită o presă, iar cele 2 etape de tratament termic, una la temperatură moderată (400 °C) și cealaltă Ia temperatură înaltă (800- 1100 °C) necesită un cuptor de temperatură ridicată și un mare consum de energie.
3) într-o α treia metodă, noroiul roșu este amestecat cu un ulei, de tipul ulei de furnal sau ulei auto uzat, care are rolul de agent de reducere, dar și de spumare, iar amestecul omogen al £^- 2015-- 001372 5 -02- 2015 acestora se introduce într-un creuzet din grafit și se încălzește la 1000- 1300 °C, unde se menține 1 -2 ore. Metoda nu conduce la spume ceramice pure ci la amestec de spume ceramice și metal, deoarece concomitent cu spumarea produsă de formarea CO2 are loc și reducerea oxidului de fier și a altor oxizi din noroiul roșu la metale. Metoda utilizează creuzete scumpe și se lucrează la temperaturi peste 1000 °C, ceea ce necesită un cuptor cu temperatură ridicată și un mare consum energetic.
4) O a patra metodă, care se poate aplica și în cazul noroiului roșu este tehnica replicării, folosită și în cazul altor spume ceramice, care constă în îmbibarea suspensiei apoase conținând materialul ceramic într-un burete poliuretanic. Apoi buretele îmbibat este mai întâi uscat la circa 100 °C și apoi ars la circa 500 °C, rezultând un material care de regulă este apoi sinterizat la temperatură înaltă [4-7]. Principalul dezavantaj al acestei metode constă în aceea că spuma ceramică are o rezistență mecanică mică. Porozitatea este foarte neuniformă. De asemenea, în cursul arderii poliuretanilor se elimină gaze foarte toxice. Metoda necesită un cuptor de temperatură ridicată și implică un mare consum energetic.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în utilizarea ca agent de spumare a unui hidrogel polimeric compozit pe baza de acid acrilic, obținut cu un sistem redox de inițiere radicalică, prin gelifierea compoziției formată din suspensie apoasă de noroi roșu și eventual caolină, silicat de sodiu sau amestecuri ale acestora, acid acrilic (AA) și metilen bisacrilamidă (MBA), piesele sunt obținute prin gelcasting și după uscare, urmează o tratare termică în aer la temperaturi moderate, când acidul poliacrilic se decarboxileză cu formare de CO2, concomitent cu arderea polimerului carbocatenar, producând formarea spumei ceramice, parametrii procedeului fiind astfel aleși încât să se obțină caracteristicile compoziționale și structurale dorite ale spumei ceramice, corespunzătoare domeniilor de utilizare.
Procedeul conform invenției înlătură dezavantajele procedeelor menționate anterior prin aceea că noroiul roșu (praf sau suspensie apoasa) ca atare, sau în amestec cu praf de caolină sau soluție apoasă 50% de silicat de sodiu, sau cu amestecuri ale acestora în diferite proporții, se dispersează timp de 0,5-1,0 ore în apa distilată, în prezența de soluție apoasă 20 % de poliacrilat de amoniu, adaugată în raport masic de 1-3:1 față de compușii anorganici (calculați ca substanțe uscate), pentru a se forma o suspensie apoasă, în care se adaugă acid acrilic (concentrația AA fiind de 5-20% față de suspensia finală), o soluție apoasă 1-2% de Ν, N’ metilen bis acrilamida (2-3% MBA față de acidul acrilic), o soluție apoasă 1,0- 3,0 % de metabisulfit de sodiu ^ 2 0 1 5 -- 0 0 1 3 7 2 5 -02- 2015
(concentrația de metabisulfit de sodiu în suspensie fiind de 0,8 - 3,0 % față de acidul acrilic) și într-o altă variantă se mai adaugă o soluție apoasă 2,0- 4,0 % de sulfat feros (concentrația de sulfat feros în suspensie fiind de 0,2-0,8 % față de AA), se amestecă totul timp de 2-5 minute, după care se adaugă o soluție apoasă 1,0-3,0 % de persulfat de potasiu (concentrația de persulfat de potasiu în suspensie fiind de 1,0- 4,0 % față de acidul acrilic), se mai agită energic timp de 1-2 minute, iar suspensia finală, având concentrația totală (însumată) de noroi roșu, caolină și silicat de sodiu de 10-40 % (din care minim jumătate este noroi roșu, exprimat ca substanță uscată), se toarnă imediat în formă și se lasă să gelifice timp de 10-20 minute, la temperatura de 20- 50 °C, se mai lasă la temperatura camerei (20-25 °C) încă 90- 120 minute pentru definitivarea reacției, după care piesa precursoare, formată prin gel-casting se scoate din formă, se lasă să se preusuce în aer, la temperatura camerei (20- 25 °C) timp de 20- 24 de ore și se pune într-o etuvă, la temperatura de 105-110 °C, unde se menține timp de 2- 4 ore și apoi piesa uscată este introdusă într-un cuptor de tratament termic, aflat la temperatura de 25- 30 °C și se ridică temperatura cuptorului până la o valoare de 250-350 °C, temperatura menținându-se la acea valoare timp de 2- 3 ore, pentru a se produce spumarea de către agentul de spumare (hidrogelul poliacrilic), după care se oprește încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală.
Invenția prezintă următoarele avantaje:
- permite reducerea cantității de deșeuri periculoase și reintroducerea în circuitul economic a unui deșeu care are puține utilizări comerciale;
- nu necesită aparatură complicată (presă, creuzete speciale și cuptor de temperatură ridicată), deoarece formarea corpurilor ceramice precursoare se realizează prin gel-casting iar formarea spumei se realizează la temperaturi moderate;
-utilizează materii prime ieftine, dintre care noroiul roșu este un deșeu;
- se obține o spumă ceramică fără amestec cu metale;
- permite dirijarea porozității și a proprietăților fizico-mecanice, prin alegerea corespunzătoare a concentrației de monomeri, a concentrației de noroi roșu, precum și prin adausul de caolină și/sau silicat de sodiu;
- are un consum energetic redus, atât prin aceea că polimerizarea reticulantă se face la temperatura camerei, cât și prin aceea că temperatura maximă de tratament termic este de 350 o, ’C;
^- 2 0 1 5 -- 0 0 1 3 7 2 5 -02- 2015
- prezintă un pericol redus asupra sănătății salariaților și asupra mediului înconjurător, deoarece nu se folosesc monomeri cancerigeni sau neurotoxici și nu se degajă compuși toxici în timpul tratamentul termic;
Se dau în continuare exemple de realizare a invenției:
Exemplul 1. Intr-un pahar Berzelius cu capacitatea de 200 ml se introduc 10 g praf de noroi roșu, 31 ml apă distilată și 30 ml soluție apoasă 20% de poliacrilat de amoniu (raport 3:1 față de praful anorganic). Se introduce în pahar un agitator mecanic și se pornește o agitare energică. Se efectuează dispersarea noroiului roșu, timp de 0,5 ore. Apoi se oprește agitarea energică și sub o agitare lentă se adaugă 5 g (4,75 ml) A A, 15 ml soluție apoasă 1% de MBA (3% MBA față de AA) și 4 ml soluție apoasă 1 % de MS (0,8% MS fată de AA). Se repornește agitarea energică timp de 2 minute. Apoi se adaugă 5 ml soluție apoasă 1% de PK (1% PK față de AA) și se repornește agitarea energică timp de 1 minut. Se oprește agitarea și suspensia se toarnă imediat în forma pregătită, în care se lasă timp de 20 minute la temperatura de 20 °C , pentru gelifiere. Apoi se mai lasă timp de 120 minute la temperatura camerei (20-25 °C), pentru definitivarea reacției. Se scoate piesa din formă și se lasă la preuscat în aerul încojurator, la temperatura camerei (2025 °C), timp de 20 ore. După preuscare, piesa se introduce într-o etuvă la temperatura de 105 °C, unde se lasă timp de 4 ore. Apoi piesa uscată este introdusă într-un cuptor și se pornește încălzirea cuptorului. Din momentul în care temperatura în cuptor ajunge la 250 °C, se menține piesa la această temperatură timp de 4 ore, după care se întrerupe încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală. Se obține o spumă ceramică cu o porozitate de 71% și cu un diametru mediu al porilor de 0,8 mm.
Exemplul 2. Intr-un pahar Berzelius cu capacitatea de 200 ml se introduc 16 g praf de noroi roșu, 7 ml apă distilată și 16 ml soluție apoasă 20% de poliacrilat de amoniu (raport 1:1 față de praful anorganic). Se introduce în pahar un agitator mecanic și se pornește o agitare energică. Se efectuează dispersarea noroiului roșu, timp de 1 oră. Apoi se oprește agitarea energica și sub o agitare lentă se adaugă 20 g (19 ml) AA, 20 ml soluție apoasă 2% de MBA (2% MBA față de AA), 10 ml soluție apoasă 3% de MS (3% MS față de AA) si 1 ml soluție apoasă 2% de sulfat feros (0,2 % sulfat feros față de AA). Se repornește agitarea energică timp de 5 minute. Apoi se adaugă 10 ml soluție apoasă 3 % de PK (3 % PK fața de AA) și se repornește agitarea energică ^- 2 0 1 5 -- 0 0 1 3 7 2 5 -02- 2015
timp de 1 minut. Se oprește agitarea și suspensia se toarnă imediat în forma pregătită, în care se lasă timp de 10 minute la temperatura de 25 °C , pentru gelifiere. Apoi se mai lasă timp de 90 minute, la temperatura camerei (20-25 °C), pentru definitivarea reacției. Se scoate piesa din formă și se lasă la preuscat în aerul încojurator, la temperatura camerei (20-25 °C) timp de 24 ore. După preuscare, piesa se introduce într-o etuvă la temperatura de 110 °C, unde se lasă timp de 2 ore. Apoi piesa uscată este introdusă într-un cuptor și se pornește încălzirea cuptorului. Din momentul în care temperatura în cuptor ajunge la 350 °C, se menține piesa la această temperatură timp de 2 ore, după care se întrerupe încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală. Se obține o spumă ceramică cu o porozitate de 83% și cu un diametru mediu al porilor de 0,74 mm.
Exemplul 3. Intr-un pahar Berzelius cu capacitatea de 200 ml se introduc 20 g noroi roșu (suspensie cu concentrația de apa 50%), 32,5 ml apă distilată si 20 ml soluție apoasă 20% de poliacrilat de amoniu (raport 2:1 față de substanță uscată din noroiul roșu). Se introduce în pahar un agitator mecanic și se pornește o agitare energică. Se efectuează dispersarea noroiului roșu, timp de 45 minute. Apoi se oprește agitarea energică și sub o agitare lentă se adaugă 5 g (4,75 ml) AA, 7,5 ml soluție apoasă 2 % de MBA (3% MBA față de AA) și 5 ml soluție apoasă 3 % de MS (3,0 % MS față de AA). Se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Apoi se adaugă 10 ml soluție apoasă 2 % de PK (4 % PK fata de AA) și se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Se oprește agitarea și suspensia se toarnă imediat în forma pregătită, în care se lasă timp de 15 minute la temperatura de 25 °C pentru gelifiere. Apoi se mai lasă timp de 100 minute la temperatura camerei (20-25 °C), pentru definitivarea reacției. Se scoate piesa din formă și se lasă la preuscat în aerul încojurator, la temperatura camerei (20-25 °C), timp de 22 ore. După preuscare, piesa se introduce într-o etuvă la temperatura de 110 °C, unde se lasă timp de 4 ore. Apoi piesa uscată este introdusă într-un cuptor și se pornește încălzirea cuptorului. Din momentul în care temperatura în cuptor ajunge la 300 °C, se menține piesa la această temperatură timp de 4 ore, după care se întrerupe încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală. Se obține o spuma ceramică cu o porozitate de 72% si cu un diametru mediu al porilor de 0,85 mm.
i?
ι ο 1 5 ο Ο 1 3 7 '
5 -02- 2015
Exemplul 4. Intr-un pahar Berzelius cu capacitatea de 200 ml se introduc 40 g praf de noroi roșu si 40 ml soluție apoasă 20% de poliacrilat de amoniu (raport 1:1 față de praful de noroi roșu). Se introduce în pahar un agitator mecanic și se pornește o agitare energică. Se efectuează dispersarea noroiului roșu, timp de 1 oră. Apoi se oprește agitarea energică și sub o agitare lentă se adaugă 5 g (4,75 ml) AA, 5 ml soluție apoasă 2 % de MBA (2% MBA față de AA) și 5 ml soluție apoasă 2 % de MS (2,0 % MS față de AA). Se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Apoi se adaugă 5 ml soluție apoasă 2 % de PK (2 % PK față de AA) și se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Se oprește agitarea și suspensia se toarnă imediat în forma pregătită, în care se lasă timp de 20 minute la temperatura de 50 °C, pentru gelifiere. Apoi se mai lasă timp de 120 minute, la temperatura camerei (20-25 °C), pentru definitivarea reacției. Se scoate piesa din formă și se lasă la preuscat în aerul încojurator, la temperatura camerei (20-25 °C) timp de 24 ore. După preuscare, piesa se introduce într-o etuvă la temperatura de 110 °C, unde se lasă timp de 3 ore. Apoi piesa uscată este introdusă într-un cuptor și se pornește încălzirea cuptorului. Din momentul în care temperatura în cuptor ajunge la 300 °C, se menține piesa la această temperatură timp de 3 ore, după care se întrerupe încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală. Se obține o spumă ceramică cu o porozitate de 70%, și cu un diametru mediu al porilor de 0,62 mm.
Exemplul 5. Intr-un pahar Berzelius cu capacitatea de 200 ml se introduc 20 g praf de noroi roșu, 20 g praf de caolina și 40 ml soluție apoasă 20% de poliacrilat de amoniu (raport 1:1 față de praful de noroi roșu+ caolina). Se introduce în pahar un agitator mecanic și se pornește o agitare energică. Se efectuează dispersarea noroiului roșu și caolinei, timp de 1 oră. Apoi se oprește agitarea energică și sub o agitare lenta se adaugă 5 g (4,75 ml) AA, 5 ml soluție apoasă 2 % de MBA (2% MBA fața de AA) și 5 ml soluție apoasă 2 % de MS (2,0 % MS față de AA). Se repomește agitarea energică timp de 5 minute. Apoi se adaugă 5 ml soluție apoasă 2 % de PK (2 % PK față de AA) și se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Se oprește agitarea și suspensia se toarnă imediat în forma pregătită, în care se lasă timp de 20 minute la temperatura de 45 °C, pentru gelifiere. Apoi se mai lasă timp de 120 minute, la temperatura camerei (20-25 °C), pentru definitivarea reacției. Se scoate piesa din formă și se lasă la preuscat în aerul încojurator, la temperatura camerei (20-25 °C), timp de 22 ore. După preuscare, piesa se introduce într-o etuvă la temperatura de 105 °C, unde se lasă timp de 3 ore. Apoi piesa uscată fi
CK- Ζ Β 1 5 - - 0 0 1 3 7 ι 5 -02- 2015 este introdusă intr-un cuptor și se pornește încălzirea cuptorului. Din momentul în care temperatura în cuptor ajunge la 350 °C, se menține piesa la această temperatură timp de 2 ore, după care se întrerupe încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală. Se obține o spumă ceramică cu o porozitate de 72% și cu un diametru mediu al porilor de 0,65 mm.
Exemplul 6. Intr-un pahar Berzelius cu capacitatea de 200 ml se introduc 20 g praf de noroi roșu, 20 g soluție apoasă 50% de silicat de sodiu și 40 ml soluție apoasă 20% de poliacrilat de amoniu (raport 1,33:1 fața de noroiul roșu + silicatul de sodiu, exprimate ca substanțe uscate). Se introduce în pahar un agitator mecanic și se pornește o agitare energică. Se efectuează dispersarea noroiului roșu, timp de 1 oră. Apoi se oprește agitarea energică și sub o agitare lentă se adaugă 5 g (4,75 ml) AA, 5 ml soluție apoasă 2 % de MBA (2% MBA față de AA) și 5 ml soluție apoasă 2 % de MS (2,0 % MS față de AA). Se repomește agitarea energică timp de 3 minute. Apoi se adaugă 5 ml soluție apoasă 2 % de PK (2 % PK fată de AA) și se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Se oprește agitarea și suspensia se toarnă imediat în formă pregătită, în care se lasă timp de 20 minute la temperatura de 45 °C, pentru gelifiere. Apoi se mai lasă timp de 120 minute, la temperatura camerei (20-25 °C), pentru definitivarea reacției. Se scoate piesa din formă și se lasă la preuscat în aerul încojurator, la temperatura camerei (20-25 °C) timp de 24 ore. După preuscare, piesa se introduce într-o etuvă la temperatura de 110 °C, unde se lasă timp de 4 ore. Apoi piesa uscată este introdusă într-un cuptor și se pornește încălzirea cuptorului. Din momentul în care temperatura în cuptor ajunge la 300 °C, se menține piesa la această temperatură timp de 2 ore, după care se întrerupe încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală. Se obține o spumă ceramică cu o porozitate de 85% și cu un diametru mediu al porilor de 0,83 mm.
Exemplul 7. Intr-un pahar Berzelius cu capacitatea de 200 ml se introduc 10 g praf de noroi roșu, 20 g soluție apoasă 50% de silicat de sodiu, 8 ml apa distilată și 30 ml soluție apoasă 20% de poliacrilat de amoniu (raport 1,5:1 față de noroiul roșu + silicatul de sodiu, exprimate ca substanțe uscate). Se introduce în pahar un agitator mecanic și se pornește o agitare energică. Se efectuează dispersarea noroiului roșu, timp de 1 oră. Apoi se oprește agitarea energică și sub o agitare lentă se adaugă 10 g (9,5 ml) AA, 10 ml soluție apoasă 2 % de MBA (2% MBA față de ί
£-2015-- 001372 5 -02- 20«
ΑΑ), 5 ml soluție apoasă 2 % de MS (1 % MS față de AA) si 2 ml soluție apoasă 4% de sulfat feros (0,8% față de AA). Se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Apoi se adaugă 5 ml soluție apoasă 2 % de PK (1 % PK fața de AA) și se repomește agitarea energică timp de 1 minut. Se oprește agitarea și suspensia se toarnă imediat în forma pregătită, în care se lasă timp de 15 minute la temperatura de 40 °C, pentru gelifiere. Apoi se mai lasă timp de 110 minute, la temperatura camerei (20-25 °C), pentru definitivarea reacției. Se scoate piesa din formă și se lasă la preuscat în aerul încojurator, la temperatura camerei (20-25 °C) timp de 24 ore. După preuscare, piesa se introduce într-o etuvă la temperatura de 110 °C, unde se Iasă timp de 4 ore. Apoi piesa uscată este introdusă într-un cuptor și se pornește încălzirea cuptorului. Din momentul în care temperatura în cuptor ajunge la 300 °C, se menține piesă la această temperatură timp de 3 ore, după care se întrerupe încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală. Se obține o spumă ceramică cu o porozitate de 79% și cu un diametru mediu al porilor de 0,88 mm.
Exemplul 8. Intr-un pahar Berzelius cu capacitatea de 200 ml se introduc 10 g praf de noroi roșu, 10 g praf de caolină, 20 g soluție apoasă 50% de silicat de sodiu și 30 ml soluție apoasă 20% de poliacrilat de amoniu (raport 1:1 față de noroiul roșu + caolina + silicatul de sodiu, exprimate ca substanțe uscate). Se introduce în pahar un agitator mecanic și se pornește o agitare energică. Se efectuează dispersarea noroiului roșu, timp de 1 oră. Apoi se oprește agitarea energică și sub o agitare lentă se adaugă 10 g (9,5 ml) AA, 10 ml soluție apoasă 2 % de MBA (2% MBA față de AA) si 5 ml soluție apoasă 2 % de MS (1,0 % MS fată de AA). Se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Apoi se adaugă 5 ml soluție apoasă 2 % de PK (1 % PK față de AA) și se repomește agitarea energică timp de 1 minut. Se oprește agitarea și suspensia se toarnă imediat în forma pregătită, în care se lasă timp de 15 minute la temperatura de 25 °C pentru gelifiere. Apoi se mai lasă timp de 110 minute, la temperatura camerei (20-25 °C), pentru definitivarea reacției. Se scoate piesa din formă și se lasă la preuscat în aerul încojurător, la temperatura camerei (2025 °C) timp de 24 ore. După preuscare, piesa se introduce într-o etuvă la temperatura de 110 °C, unde se lasă timp de 4 ore. Apoi piesa uscată este introdusă într-un cuptor și se pornește încălzirea cuptorului. Din momentul în care temperatura în cuptor ajunge la 300 °C, se menține piesa la această temperatură timp de 3 ore, după care se întrerupe încălzirea, se scoate piesa din
Λτ 2 a 1 5 - - Β Ο 1 3 7 - fi
5 -82- «δ cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală. Se obține o spumă ceramică cu o porozitate de 81% si cu un diametru mediu al porilor de 0,78 mm.
Exemplul 9. Intr-un pahar Berzelius cu capacitatea de 200 ml se introduc 30 g suspensie de noroi roșu (concentrația de apă 70%), 5 g praf de caolină, 10 g soluție apoasă 50% de silicat de sodiu și 35 ml soluție apoasă 20% de poliacrilat de amoniu (raport 1,17:1 față de noroiul roșu + caolina + silicatul de sodiu, exprimate ca substanțe uscate). Se introduce în pahar un agitator mecanic și se pornește o agitare energică. Se efectuează dispersarea noroului roșu, timp de 1 oră. Apoi se oprește agitarea energică și sub o agitare lentă se adauga 5 g (4,75 ml) AA, 5 ml soluție apoasă 2 % de MBA (2% MBA față de AA) și 5 ml soluție apoasă 2 % de MS (2,0 % MS față de AA). Se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Apoi se adaugă 5 ml soluție apoasă 2 % de PK (2 % PK față de AA) și se repomește agitarea energică timp de 2 minute. Se oprește agitarea și suspensia se toarnă imediat în forma pregătită, în care se lasă timp de 20 minute la temperatura de 35 °C, pentru gelifiere. Apoi se mai lasă timp de 120 minute, la temperatura camerei (20-25 °C), pentru definitivarea reacției. Se scoate piesa din formă și se lasă la preuscat în aerul încojurator, la temperatura camerei (20-25 °C) timp de 22 ore. După preuscare, piesa se introduce într-o etuvă la temperatura de 110 °C, unde se lasă timp de 4 ore. Apoi piesa uscată este introdusă intr-un cuptor și se pornește încălzirea cuptorului. Din momentul în care temperatura în cuptor ajunge la 320 °C, se menține piesa la această temperatură timp de 3 ore, după care se întrerupe încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală. Se obține o spumă ceramică cu o porozitate de 74% și cu un diametru mediu al porilor de 0,75 mm.
Claims (2)
- REVENDICĂRI1. Procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roșu, caracterizat prin aceea că noroiul roșu (praf sau suspensie apoasa) ca atare, sau în amestec cu praf de caolină sau soluție apoasă 50% de silicat de sodiu, sau cu amestecuri ale acestora în diferite proporții, se dispersează timp de 0,5-1,0 ore în apa distilată, în prezența de soluție apoasă 20 % de poliacrilat de amoniu, adaugată în raport masic de 1-3:1 față de compușii anorganici (calculați ca substanțe uscate), pentru a se forma o suspensie apoasă, în care se adaugă acid acrilic (concentrația AA fiind de 520% față de suspensia finala), o soluție apoasa 1-2% de N, N’ metilen bis acrilamida (2-3% MBA față de acidul acrilic), o soluție apoasă 1,0- 3,0 % de metabisulfit de sodiu (concentrația de metabisulfit de sodiu în suspensie fiind de 0,8 - 3,0 % față de acidul acrilic), se amestecă totul timp de 2-5 minute, după care se adauga o soluție apoasă 1,0-3,0 % de persulfat de potasiu (concentrația de persulfat de potasiu în suspensie fiind de 1,0- 4,0 % față de acidul acrilic), se mai agită energic timp de 1-2 minute, iar suspensia finală, avand concentrația totala (insumata) de noroi roșu, caolină si silicat de sodiu de 10-40 % (din care minim jumătate este noroi roșu, exprimat ca substanță uscată), se toarnă imediat în formă și se lasă să gelifice timp de 10-20 minute, la temperatura de 20- 50 °C, se mai lasă la temperatura camerei (20-25 °C) încă 90-120 minute pentru definitivarea reacției, după care piesa precursoare, formată prin gel-casting, se scoate din formă, se lasă să se preusuce în aer, la temperatura camerei (20- 25 °C) timp de 20- 24 de ore și se pune într-o etuvă, la temperatura de 105-110 °C, unde se menține timp de 2- 4 ore și apoi piesa uscată este introdusă într-un cuptor de tratament termic, aflat la temperatura de 25- 30 °C și se ridică temperatura cuptorului până la o valoare de 250-350 °C, temperatura menținânduse la acea valoare timp de 2- 3 ore, pentru a se produce spumarea de către agentul de spumare (hidrogelul poliacrilic), după care se oprește încălzirea, se scoate piesa din cuptor și se lasă să se răcească în convecție naturală.
- 2. Procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roșu, conform cu revendicarea 1, caracterizat prin aceea că, după adăugarea soluției apoase de metabisulfit de sodiu, în suspensie se mai adaugă o soluție apoasă 2,0- 4,0 % de sulfat feros (concentrația de sulfat feros în suspensie fiind de 0,2-0,8 % față de AA), după care se procedează conform descrierii din revendicarea 1
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201500137A RO131328B1 (ro) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roşu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201500137A RO131328B1 (ro) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roşu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO131328A2 true RO131328A2 (ro) | 2016-08-30 |
| RO131328B1 RO131328B1 (ro) | 2019-04-30 |
Family
ID=56740682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201500137A RO131328B1 (ro) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roşu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO131328B1 (ro) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110201512A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-06 | 昆明理工大学 | 一种烟气脱硫脱硝的方法和装置 |
-
2015
- 2015-02-25 RO ROA201500137A patent/RO131328B1/ro unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110201512A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-06 | 昆明理工大学 | 一种烟气脱硫脱硝的方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO131328B1 (ro) | 2019-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110981406B (zh) | 一种低成本耐热镁水泥及其制备砌块的方法 | |
| WO2018086277A1 (zh) | 一种自保温砌块 | |
| CN102701767A (zh) | 一种水基转炉大面自流料及制备方法 | |
| RO131328A2 (ro) | Procedeu de preparare a spumelor ceramice pe bază de noroi roşu | |
| CN103864086B (zh) | 一种利用富硼渣制造硼砂的方法 | |
| KR101268376B1 (ko) | 환경친화형 응집제 | |
| CN108085740A (zh) | 一种无水硫酸钙晶须的制备方法 | |
| CN104310452A (zh) | 一种利用lf精炼废渣制备轻质碳酸钙的方法 | |
| CN103880304B (zh) | 一种提高富硼渣活性的方法 | |
| CN103524058B (zh) | 一种钢渣安定性处理方法 | |
| TWI682916B (zh) | 膠結材、砂漿固化物的製造方法及藉由其所形成的砂漿固化物 | |
| US1527347A (en) | Basic refractory material and method of making the same | |
| CN105925748A (zh) | 一种高效集渣剂 | |
| RU2224803C1 (ru) | Способ получения окатышей из флюоритового концентрата | |
| CN102050616A (zh) | 利用电解锰渣制备的刚玉-莫来石复相陶瓷及其制备方法 | |
| RU2200721C2 (ru) | Керамическая масса для изготовления изделий стеновой керамики | |
| US2393920A (en) | Process fob the liberation of the | |
| CN109457170A (zh) | 一种铁水长效孕育剂及其制备方法 | |
| JPH03501964A (ja) | 結合剤のための活性無機添加剤の製造方法 | |
| RU2592927C1 (ru) | Композиция для изготовления жаростойких бетонов | |
| RU2355639C2 (ru) | Способ получения сульфата алюминия | |
| US1837072A (en) | Process for making bricks | |
| CN105130216A (zh) | 一种用于水泥基材料的磷渣微粉制备方法 | |
| US1756786A (en) | Ceramic material and binding agent as well as alpha process for producing such material | |
| CN101973567A (zh) | 一种镁铝尖晶石粉体的制备方法 |