RU2044587C1 - Clay material activation method - Google Patents

Clay material activation method Download PDF

Info

Publication number
RU2044587C1
RU2044587C1 SU5063506A RU2044587C1 RU 2044587 C1 RU2044587 C1 RU 2044587C1 SU 5063506 A SU5063506 A SU 5063506A RU 2044587 C1 RU2044587 C1 RU 2044587C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sodium
cations
clay
magnesium
stage
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ф.С. Кваша
В.В. Жуков
И.И. Анискович
Original Assignee
Кваша Феликс Семенович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кваша Феликс Семенович filed Critical Кваша Феликс Семенович
Priority to SU5063506 priority Critical patent/RU2044587C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2044587C1 publication Critical patent/RU2044587C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

FIELD: foundry, in particular, usage of calcic-magnesium clay materials, primarily bentonites. SUBSTANCE: method involves artificially substituting calcium, magnesium and iron cations by sodium cations by various activators; introducing sodium-bearing compound as activator into moistened clay material in two stages: at the first stage simple salts and/or sodium-bearing compound bases (calcined soda and/or caustic soda, and/or trisodiumphosphate) are introduced to provide substitution of calcium cations, adsorbed on clay surface by sodium cations; at the second activation stage, providing mixing while introducing complex-forming sodium compounds condensed phosphates (tripolyphosphate or sodium pyrophosphate) to effectuate substitution of magnesium and iron cations remaining in clay material by sodium cations. An amount of activators at each stage is determined by predetermined dependence between activator and calcium cation concentration or total concentration of magnesium and ferriferrous iron in 100 g of clay material. EFFECT: improved physical-mechanical properties of clay materials (breaking strength limit within moisture condensation zone and thermal stability), and, as a result, improved processing characteristics of sand mixtures reduced usage of materials and increased quality of casts. 3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к литейному производству, а именно к изготовлению сырых песчано-глинистых формовочных смесей. The invention relates to foundry, namely to the manufacture of raw sand and clay molding sand.

В современном литейном производстве для приготовления формовочных смесей используются различные глинистые материалы, в первую очередь бентониты. Все глинистые материалы в обменном комплексе содержат катионы натрия, калия, кальция, магния, железа, состав и общее количество которых определяются природными особенностями глинистого материала. В то же время оптимальные физико-механические и технологические свойства глин для литейного производства предел прочности при разрыве в зоне конденсации влаги, термическая устойчивость достигается лишь при наличии в обменном комплексе преимущественно катионов натрия. Поэтому при использовании кальциево-магниевых глинистых материалов, в первую очередь бентонитов, применяется операция активации, т.е. искусственное замещение катионов кальция, магния и железа на катионы натрия. In modern foundry, various clay materials, primarily bentonites, are used to prepare molding sand. All clay materials in the exchange complex contain cations of sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, the composition and total amount of which are determined by the natural features of the clay material. At the same time, the optimum physicomechanical and technological properties of clays for foundry production are tensile strength at break in the zone of moisture condensation, thermal stability is achieved only if the exchange complex contains mainly sodium cations. Therefore, when using calcium-magnesium clay materials, primarily bentonites, an activation operation is used, i.e. artificial replacement of cations of calcium, magnesium and iron by sodium cations.

Известен способ активации бентонита, в соответствии с которым в смесь бентонита и кальцинированной соды вводят последовательно продукт конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом, нейтрализованный едким натром и неиногенное поверхностно-активное вещество в виде эфира полиэтиленгликоля и алкилфенолов, а помол осуществляют в струйной мельнице с числом оборотов классификатора в 1 мин 600-1200 [1] Основным недостатком этого способа является значительное снижение физико-механических свойств промпродукта вследствие его переизмельчения. Имеется техническое решение, в соответствии с которым готовят суспензию путем последовательной загрузки в смеситель глины, воды и активатора. В качестве активатора используется триполифосфат натрия в количестве 0,29-1,5% (4-20 мг.экв. на 100 г глины) или пирофосфат натрия в количестве 0,57-3,0% (5-27 мг.экв на 100 г глины) от массы глины (в пересчете на сухое вещество) [2] Недостатком указанного решения является: предлагаемое содержание активаторов не обеспечивает оптимальной активации бентонитовых глин, сумма обменных катионов в обменном комплексе которых составляет 50-120 мг.экв. на 100 г; при использовании для активации бентонитов только лишь фосфатов в количестве, необходимом для полного замещения катионов кальция, магния и железа, т.е. существенно большем предлагаемого в указанном источнике, возможно накопление в смеси соединений фосфора и, соответственно, нежелательное насыщение им поверхностных слоев отливок. Имеется также техническое решение, в соответствии с которым активация бентонита осуществляется непосредственно в процессе приготовления формовочной смеси, при этом в качестве активатора в смеситель вводится раствор трех простых соединений натрия кальцинированная сода, едкий натр (каустическая сода), тринатрий фосфат [3] Эта технология также непригодна для активации глинистых материалов с преобладанием в обменном комплексе катионов кальция и магния.There is a known method of activating bentonite, according to which a product of condensation of naphthalene sulfonic acids with formaldehyde neutralized with sodium hydroxide and a non-inogenous surfactant in the form of polyethylene glycol ether and alkyl phenols is sequentially introduced into a mixture of bentonite and soda ash, and grinding is carried out in a jet mill with a speed class in 1 min 600-1200 [1] The main disadvantage of this method is a significant reduction in the physicomechanical properties of the intermediate due to its over-grinding tions. There is a technical solution in accordance with which a suspension is prepared by sequentially loading clay, water and an activator into the mixer. As an activator, sodium tripolyphosphate in an amount of 0.29-1.5% (4-20 mg . Equiv. Per 100 g of clay) or sodium pyrophosphate in an amount of 0.57-3.0% (5-27 mg . Equiv . 100 g of clay) by weight of clay (in terms of dry matter) [2] The disadvantage of this solution is: the proposed content of activators does not provide optimal activation of bentonite clays, the sum of exchange cations in the exchange complex of which is 50-120 mg . eq. per 100 g; when bentonites are used for activation only phosphates in the amount necessary for the complete replacement of cations of calcium, magnesium and iron, i.e. significantly larger than that proposed in the indicated source, accumulation of phosphorus compounds in the mixture and, accordingly, undesirable saturation of surface layers of castings by it is possible. There is also a technical solution, according to which the activation of bentonite is carried out directly during the preparation of the molding mixture, while as an activator, a solution of three simple sodium compounds, soda ash, caustic soda (caustic soda), trisodium phosphate is introduced into the mixer [3] This technology also unsuitable for the activation of clay materials with a predominance of calcium and magnesium cations in the exchange complex.

Наиболее близким к предлагаемому является способ активации, предусматривающий перемешивание бентонитовой глины с натриевой солью при одновременном увлажнении ингредиентов водой. В качестве натриевой соли используется кальцинированная сода (4). Недостатком этого способа является то, что он пригоден для активации глинистых материалов кальциевого типа, т.е. при его использовании обеспечивается только замещение катионов кальция. При наличии в обменном комплексе глинистого материала значительного количества катионов магния и железа их замещения не происходит и максимально возможные физико-механические свойства продукта не достигаются. Closest to the proposed is the activation method, involving the mixing of bentonite clay with sodium salt while moistening the ingredients with water. As sodium salt, soda ash is used (4). The disadvantage of this method is that it is suitable for the activation of clay materials of the calcium type, i.e. when it is used, only the replacement of calcium cations is provided. If there is a significant amount of magnesium and iron cations in the exchange complex of clay material, their substitution does not occur and the maximum possible physical and mechanical properties of the product are not achieved.

Целью изобретения является полное замещение катионов кальция, магния и железа в обменном комплексе глинистого материала на катионы натрия, что обеспечивает достижение максимально возможной для данного материала величины предела прочности при разрыве в зоне конденсации влаги и, соответственно, технологических свойств. The aim of the invention is the complete replacement of cations of calcium, magnesium and iron in the exchange complex of clay material with sodium cations, which ensures the maximum possible value of tensile strength for a given material at break in the moisture condensation zone and, accordingly, technological properties.

Цель достигается тем, что процесс активации глинистых материалов осуществляется в две стадии. На первой стадии в глинистый материал вводятся одно или несколько простых соединений натрия, например сода кальцинированная и/или едкий натр, и/или тринатрийфосфат, и проводится перемешивание увлажненного до состояния пасты или суспензии глинистого материала или содержащей его формовочной смеси с введенными ингредиентами. На второй стадии в предварительно активированный простыми соединениями натрия и увлажненный до состояния пасты или суспензии глинистый материал вводятся соединения, образующие с обменными катионами глинистого материала комплексные соединения щелочно-земельных и переходных металлов. В качестве таких соединений используются конденсированные соли фосфорных кислот: тринатрийфосфат или пирофосфат натрия. Количества добавляемых на каждой стадии активаторов зависят от состава и концентрации обменных катионов глинистого материала. Концентрацию каждого катиона определяют в мг . экв по ГОСТ 28177-89, а количества активаторов определяют по формулам.The goal is achieved in that the activation process of clay materials is carried out in two stages. At the first stage, one or several simple sodium compounds are introduced into the clay material, for example, soda ash and / or sodium hydroxide and / or trisodium phosphate, and the clay is moistened to the state of a paste or suspension of the clay material or the molding mixture containing it with the ingredients introduced. At the second stage, the clay material preactivated with simple sodium compounds and moistened to the state of a paste or suspension is introduced to form alkaline earth and transition metal complex compounds with exchange cations of the clay material. As such compounds, condensed salts of phosphoric acids are used: trisodium phosphate or sodium pyrophosphate. The amounts of activators added at each stage depend on the composition and concentration of the exchange cations of the clay material. The concentration of each cation is determined in mg . equiv according to GOST 28177-89, and the number of activators is determined by the formulas.

Для простых соединений натрия:
А1 (0,5 1,5) Г1К, (1) где А1 количество простых натрийсодержащих соединений;
Г1- количество активатора в г, соответствующее одному мг . эквиваленту;
К концентрация катионов кальция в 100 г глинистого вещества, мг . экв.
For simple sodium compounds:
A 1 (0.5 1.5) G 1 K, (1) where A 1 is the amount of simple sodium-containing compounds;
G 1 - the amount of activator in g, corresponding to one mg . equivalent;
To the concentration of calcium cations in 100 g of clay substance, mg . eq.

Для комлексообразующих активаторов:
А2 (0,2 -1,5) Г2 (М + Ж), (2) где А2 количество конденсированных солей фосфорных кислот;
М концентрация катионов магния в 100 г глинистого вещества, мг . экв;
Ж суммарная концентрация катионов двух- и трехвалентного железа в 100 г глинистого вещества, мг . экв;
Г2 количество активатора в г соответствующего его мг . эквиваленту.
For complex-forming activators:
A 2 (0.2 -1.5) G 2 (M + F), (2) where A 2 is the number of condensed salts of phosphoric acids;
M concentration of magnesium cations in 100 g of clay substance, mg . eq;
F total concentration of cations and ferric iron per 100 g of clay substance mg. eq;
G 2 the amount of activator in g corresponding to its mg . equivalent.

Таким образом в соответствии с изобретением на первой стадии осуществляется замещение катионами натрия обменных катионов кальция, а на второй катионов магния и железа. Одновременное введение активаторов в одну стадию не приводит к оптимальному результату, поскольку комплексообразующая способность таких, например, соединений, как полифосфаты, снижается в присутствии тринатрийфосфата соды и т.п. соединений. Thus, in accordance with the invention, in the first stage, the exchange of cations of calcium with sodium cations is carried out with sodium cations, and with magnesium and iron cations for the second. The simultaneous introduction of activators in one stage does not lead to an optimal result, since the complexing ability of, for example, compounds such as polyphosphates, decreases in the presence of sodium trisodium phosphate, etc. compounds.

Предлагаемый процесс активации осуществляется в зависимости от типа имеющегося смесителя. Если используется смеситель периодического действия, то после загрузки бентонита и при необходимости его увлажнения вводят простую соль, например, кальцинированную соду в количестве, соответствующем определенному по формуле (1). После перемешивания вводят комплексообразующее соединение, например триполифосфат натрия, в количестве, определенном по формуле (2). The proposed activation process is carried out depending on the type of mixer available. If a batch mixer is used, then after loading bentonite and, if necessary, moistening it, a simple salt is introduced, for example, soda ash in an amount corresponding to that determined by formula (1). After mixing, a complexing compound, for example sodium tripolyphosphate, is introduced in an amount determined by the formula (2).

Если активация глинистого материала проводилась в состоянии пасты, он транспортируется в сушильный и далее размольный агрегат; если активировалась суспензия, то она передается к агрегатам для приготовления формовочной смеси. При активации глинистого материала в составе формовочной смеси все дальнейшие операции осуществляются в соответствии с обычным технологическим процессом смесеприготовления. При активации глинистого материала в смесителях непрерывного действия используются два последовательно расположенных агрегата, в каждый из которых вводится расчетное количество соответствующего активатора. If the clay material was activated in a paste state, it is transported to a drying and further grinding unit; if the suspension is activated, then it is transferred to the aggregates for preparing the molding sand. When activating clay material in the composition of the molding mixture, all further operations are carried out in accordance with the usual technological process of mixing. When activating clay material in continuous mixers, two successive units are used, in each of which a calculated amount of the corresponding activator is introduced.

В результате использования предлагаемого изобретения глинистые материалы и формовочные смеси на их основе характеризуются максимальными физико-механическими свойствами пределом прочности при разрыве в зоне конденсации влаги, термостойкостью, минимальным содержанием соединений фосфора. As a result of the use of the present invention, clay materials and molding mixtures based on them are characterized by maximum physical and mechanical properties, tensile strength at break in the moisture condensation zone, heat resistance, and a minimum content of phosphorus compounds.

Оценка физико-механических свойств глинистых материалов, активированных любым способом, осуществлялась в соответствии с методиками ГОСТ 28177-89, для чего готовили смеси, состоящие из 5 м.ч. бентонита, 95 м.ч. кварцевого песка Гремячевского карьера ЗИЛ и воды. Предел прочности при сжатии этого бентонита, определенный по ГОСТ 28177-89, равнялся 1,15 кгс/см2.Assessment of the physicomechanical properties of clay materials activated by any method was carried out in accordance with the methods of GOST 28177-89, for which mixtures of 5 parts by weight were prepared. bentonite, 95 m.h. quartz sand Gremyachevsky quarry ZIL and water. The compressive strength of this bentonite, determined according to GOST 28177-89, was 1.15 kgf / cm 2 .

Состав обменных катионов, мг . экв: Кальций 39,9 Магний 31,8 Калий 3,1 Натрий 2,1 Железо (сумма) 4,3 Итого: 81,2
Активированный предлагаемым способом бентонит характеризуется пределом прочности при разрыве в зоне конденсации влаги 0,032-0,034 кг/см2, что вдвое выше, чем активированный по способу-прототипу, термостойкость его составила 0,83-0,85 при допускаемом содержании соединений фосфора в смеси. Полученный уровень свойств для этого глинистого материала (бентонита) достаточен для изготовления отливок на всех современных автоматических линиях. Снижение количества вводимых на первой стадии активации простых соединений натрий ниже уровня, определяемого расчетом по формуле (1), обуславливает необходимость увеличения количества активаторов, вводимых на второй стадии. Это приводит к нежелательному накоплению в смеси соединений фосфора и нецелесообразно экономически.
The composition of the exchange cations, mg . equiv: Calcium 39.9 Magnesium 31.8 Potassium 3.1 Sodium 2.1 Iron (total) 4.3 Total: 81.2
The bentonite activated by the proposed method is characterized by a tensile strength at break in the moisture condensation zone of 0.032-0.034 kg / cm 2 , which is twice as high as activated by the prototype method, its heat resistance was 0.83-0.85 with an allowable content of phosphorus compounds in the mixture. The obtained level of properties for this clay material (bentonite) is sufficient for the manufacture of castings on all modern automatic lines. A decrease in the amount of simple sodium compounds introduced in the first stage of activation below the level determined by the calculation according to formula (1) necessitates an increase in the number of activators introduced in the second stage. This leads to undesirable accumulation of phosphorus compounds in the mixture and is not economically feasible.

Увеличение количества вводимых на первой стадии активации простых соединений натрия ниже уровня, рассчитанного по формуле (1), приводит к снижению предела прочности при разрыве в зоне конденсации влаги. An increase in the amount of simple sodium compounds introduced in the first stage of activation below the level calculated by formula (1) leads to a decrease in the tensile strength at break in the moisture condensation zone.

Снижение количества вводимых на второй стадии активации конденсированных солей фосфорных кислот, образующих с обменными катионами глинистого материала комплексные соединения щелочно-земельных и переходных металлов, приводит к снижению прочности при разрыве в зоне конденсации влаги и термостойкости глинистого материала. A decrease in the amount of condensed salts of phosphoric acids introduced in the second stage of activation, forming complex compounds of alkaline-earth and transition metals with exchange cations of clay material, leads to a decrease in the strength at break in the moisture condensation zone and the heat resistance of the clay material.

Увеличение количества вводимых на второй стадии активации конденсированных солей фосфорных кислот, образующих с обменными катионами глинистого материала комплексные соединения щелочно-земельных и переходных металлов, также приводит к снижению предела прочности при разрыве в зоне конденсации влаги глинистого материала и нежелательному накоплению соединений фосфора. An increase in the amount of condensed salts of phosphoric acids introduced in the second stage of activation, forming complex compounds of alkaline-earth and transition metals with exchange cations of clay material, also leads to a decrease in the tensile strength at break in the moisture condensation zone of the clay material and undesirable accumulation of phosphorus compounds.

П р и м е р 1. Активацию осуществляли в лабораторном шнековом смесителе непрерывного действия. На первой стадии активации в смеситель при непрерывном перемешивании вводили комовый бентонит и кальцинированную соду. Влажность пасты составляла 25-30% Затем прошедший первую стадию активации бентонит направлялся в смеситель повторно, при этом вводился триполифосфат натрия. Количество активирующих добавок на каждой стадии определялось соответственно по формулам (1) и (2). После выполнения второй стадии активации бентонитовая паста высушивалась, размалывалась в шаровой мельнице, а порошок испытывался в составе формовочных смесей в соответствии с ГОСТ 28177-89. Полученный таки образом продукт соответствует самым высоким требованиям. EXAMPLE 1. Activation was carried out in a continuous laboratory screw mixer. In the first stage of activation, lumpy bentonite and soda ash were introduced into the mixer with continuous stirring. The moisture content of the paste was 25-30%. Then, the first stage of activation of bentonite was sent to the mixer again, while sodium tripolyphosphate was introduced. The amount of activating additives at each stage was determined according to formulas (1) and (2), respectively. After the second stage of activation was completed, the bentonite paste was dried, ground in a ball mill, and the powder was tested in the composition of molding mixtures in accordance with GOST 28177-89. The product thus obtained complies with the highest requirements.

П р и м е р 2. Активацию осуществляли в лабораторных бегунах периодического действия в процессе приготовления формовочной смеси стандартной пробы для испытаний бентонита по ГОСТ 20177-89. PRI me R 2. Activation was carried out in laboratory runners of periodic action during the preparation of the molding mixture of a standard sample for testing bentonite according to GOST 20177-89.

На первой стадии активации в смеситель вводили расчетное по формуле (1) количество едкого натра. После перемешивания полученной смеси вводили расчетное количество пирофосфата натрия и снова перемешивали смесь 5 мин. Результаты испытаний бентонита, активированного таким образом, подтвердили его высокое качество. At the first stage of activation, the amount of sodium hydroxide calculated by formula (1) was introduced into the mixer. After stirring the resulting mixture, the calculated amount of sodium pyrophosphate was introduced and the mixture was mixed again for 5 minutes. The test results of bentonite activated in this way confirmed its high quality.

П р и м е р 3. Операции проводят аналогично примеру 1, но на первой стадии активации вводят кальцинированную соду, едкий натр и тринатрийфосфат в виде отработанного обезжиривающего раствора гальванического производства. Суммарное количество компонентов этого раствора также определялось по формуле (1). PRI me R 3. The operations are carried out analogously to example 1, but in the first stage of activation, soda ash, caustic soda and trisodium phosphate are introduced in the form of a spent degreasing solution of galvanic production. The total number of components of this solution was also determined by the formula (1).

На второй стадии активации вводили определенное по формуле (2) количество триполифосфата натрия. Полученный в этом случае продукт обладает достаточно высокими свойствами. In the second stage of activation, the amount of sodium tripolyphosphate determined by formula (2) was introduced. The product obtained in this case has sufficiently high properties.

П р и м е р 4. Активация проводится в одну стадию в одну стадию в шнековом смесителе непрерывного действия. Расчетные по формулам (1), (2) количества активаторов кальцинированной соды и триполифосфата натрия вводились одновременно. Далее операции, как и в примере 1. Готовый продукт характеризуется невысокой прочностью в зоне конденсации влаги. PRI me R 4. Activation is carried out in one stage in one stage in a continuous screw mixer. Calculated by the formulas (1), (2), the quantities of activators of soda ash and sodium tripolyphosphate were introduced simultaneously. Further operations, as in example 1. The finished product is characterized by low strength in the zone of moisture condensation.

П р и м е р 5. Операции проводятся аналогично примеру, но на первой стадии вводится избыточное по сравнению с расчетным количество кальцинированной соды. Активированный бентонит характеризуется пониженным пределом прочности при разрыве в зоне конденсации влаги и термостойкостью. PRI me R 5. The operations are carried out similarly to the example, but in the first stage, an excess compared to the estimated amount of soda ash is introduced. Activated bentonite is characterized by a lower tensile strength at break in the zone of moisture condensation and heat resistance.

П р и м е р 6. Операция проводится аналогично примеру 1, но на первой стадии активации вводится пониженное по сравнению с расчетным по формуле (1) количество кальцинированной соды. В этом случае также имеет место снижение предела прочности при разрыве в зоне конденсации влаги и термической стойкости бентонита. PRI me R 6. The operation is carried out analogously to example 1, but at the first stage of activation is introduced lower than the calculated by the formula (1) amount of soda ash. In this case, there is also a decrease in the tensile strength at break in the zone of moisture condensation and thermal stability of bentonite.

П р и м е р 7. Операция проводится аналогично примеру 1, но на второй стадии активации вводится избыточное по сравнению с расчетным по формуле (2) количество активатора триполифосфата натрия. В этом случае также имеет место снижение предела прочности при разрыве в зоне конденсации влаги и в меньшей степени термической устойчивости продукта по сравнению с оптимальным вариантом. Кроме того возрастает содержание соединений фосфора в смеси. PRI me R 7. The operation is carried out analogously to example 1, but in the second stage of activation, an excess amount of sodium tripolyphosphate activator is introduced in comparison with the calculated by formula (2). In this case, there is also a decrease in tensile strength at break in the moisture condensation zone and to a lesser degree of thermal stability of the product compared to the best option. In addition, the content of phosphorus compounds in the mixture increases.

П р и м е р 8. Операция проводится аналогично примеру 1, но на второй стадии активации вводится уменьшенное по сравнению с расчетным по формуле (2) количество активатора триполифосфата натрия. В этом случае также имеет место снижение предела прочности при растяжении в зоне конденсации влаги и термической устойчивости глинистого материала. PRI me R 8. The operation is carried out analogously to example 1, but in the second stage of activation is introduced reduced in comparison with the calculated by formula (2) the amount of activator of sodium tripolyphosphate. In this case, there is also a decrease in tensile strength in the zone of moisture condensation and thermal stability of the clay material.

П р и м е р 9. Выполнен для сравнения по технологии, описанной в [3] т. е. в количестве активирующей натрийсодержащей добавки использовался отработанный обезжиривающий раствор гальванического производства (содержание в бентоните приведено в пересчете на сухой остаток). PRI me R 9. Made for comparison according to the technology described in [3], ie, in the amount of activating sodium-containing additives used waste degreasing solution of galvanic production (the content in bentonite is given in terms of dry residue).

П р и м е р 10. Выполнен по способу-аналогу одностадийной активации бентонитовой пасты кальцинированной содой в количестве, обеспечивающем максимальный для этого активатора предел прочности в зоне конденсации влаги. Эта технология используется в настоящее время повсеместно. При применении соды для активации кальциево-магниевых глинистых материалов (бентонитов) существенно увеличить их предел прочности при разрыве в зоне конденсации нельзя. PRI me R 10. Performed by a method analogous to the one-stage activation of bentonite paste with soda ash in an amount that provides the maximum tensile strength for this activator in the zone of moisture condensation. This technology is currently in widespread use. When using soda to activate calcium-magnesium clay materials (bentonites), it is impossible to significantly increase their tensile strength at break in the condensation zone.

Режимы активации и использованные в примерах 1-10 активаторы представлены в табл.1, а результаты испытаний в табл.2. The activation modes and activators used in examples 1-10 are presented in table 1, and the test results in table 2.

Предлагаемый способ позволяет достичь значительного экономического эффекта за счет повышения физико-механических свойств ранее практически неиспользуемых глинистых материалов и вовлечения их в народное хозяйство. Кроме того сокращается расход формовочных материалов, улучшается качество отливок и уменьшается брак. The proposed method allows to achieve a significant economic effect by increasing the physicomechanical properties of previously practically unused clay materials and involving them in the national economy. In addition, the consumption of molding materials is reduced, the quality of castings is improved and scrap is reduced.

Предлагаемый способ реализуется на имеющемся оборудовании, в связи с чем практически не требуется дополнительных затрат. The proposed method is implemented on existing equipment, and therefore almost no additional costs are required.

Claims (3)

1. СПОСОБ АКТИВАЦИИ ГЛИНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ путем введения в качестве активаторов натрийсодержащих соединений для замещения обменных катионов кальция, магния и железа глинистых материалов на катионы натрия активатора и перемешивания их с глинистыми материалами при одновременном увлажнении, отличающийся тем, что натрийсодержащие соединения вводят в две стадии, причем на первой стадии вводят в качестве этих соединений простые соли и/или основания, а на второй стадии конденсированные соли фосфорных кислот. 1. METHOD OF ACTIVATION OF CLAY MATERIALS by introducing sodium-containing compounds as activators to replace the exchange cations of calcium, magnesium and iron of clay materials with sodium cations of the activator and mixing them with clay materials while moistening, characterized in that the sodium-containing compounds are introduced in two stages, moreover in the first stage, simple salts and / or bases are introduced as these compounds, and in the second stage, condensed salts of phosphoric acids. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве простых натрийсодержащих соединений используют кальцинированную соду и/или едкий натр, и/или тринатрийфосфат, а их количество определяют по формуле
А1 (0,5 1,5)Г1 · К
где А1 количество простых натрийсодержащих соединений;
Г1 количество активатора, соответствующее 1 мг · экв, г;
К концентрация катионов кальция в 100 г глинистого материала, мг · экв.
2. The method according to p. 1, characterized in that as simple sodium-containing compounds use soda ash and / or sodium hydroxide, and / or trisodium phosphate, and their amount is determined by the formula
A 1 (0.5 1.5) G 1 · K
where A 1 the number of simple sodium-containing compounds;
G 1 the amount of activator corresponding to 1 mg · equiv, g;
To the concentration of calcium cations in 100 g of clay material, mg · equiv.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве конденсированных солей фосфорных кислот используют триполифосфат или пирофосфат натрия, а их количество определяют по формуле
А2 (0,2 1,5) Г2 (М + Ж)
где А2 количество конденсированных солей фосфорных кислот;
Г2 количество активатора, соответствующее 1 мг · экв, г;
М концентрация катионов магния в 100 г глинистого материала, мг · экв;
Ж суммарная концентрация катионов двух- и трехвалентного железа в 100 г глинистого материала, мг · экв.
3. The method according to PP.1 and 2, characterized in that as the condensed salts of phosphoric acids using tripolyphosphate or sodium pyrophosphate, and their number is determined by the formula
A 2 (0.2 1.5) D 2 (M + F)
where A 2 the number of condensed salts of phosphoric acids;
G 2 the amount of activator corresponding to 1 mg · equiv, g;
M concentration of magnesium cations in 100 g of clay material, mg · equiv;
W the total concentration of cations of ferrous and ferric iron in 100 g of clay material, mg · equiv.
SU5063506 1992-09-28 1992-09-28 Clay material activation method RU2044587C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5063506 RU2044587C1 (en) 1992-09-28 1992-09-28 Clay material activation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5063506 RU2044587C1 (en) 1992-09-28 1992-09-28 Clay material activation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2044587C1 true RU2044587C1 (en) 1995-09-27

Family

ID=21613904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5063506 RU2044587C1 (en) 1992-09-28 1992-09-28 Clay material activation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2044587C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687657C1 (en) * 2017-05-05 2019-05-15 Общество с ограниченной ответственностью "СтройТрейд" Bentonite-based composition and a method for production thereof

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1409404, кл. B 22C 5/04, 1988. *
2. Авторское свидетельство СССР N 827239, кл. B 22C 1/16, 1979. *
3. Авторское свидетельство СССР N 1115833, кл. B 22C 1/02, 1983. *
4. Авторское свидетельство СССР N 1294788, кл. C 04B 23/04, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687657C1 (en) * 2017-05-05 2019-05-15 Общество с ограниченной ответственностью "СтройТрейд" Bentonite-based composition and a method for production thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1077971A (en) Gypsum set accelerators
KR930006338B1 (en) Method for treating concrete
CA1131658A (en) Plaster consistency reducer
CN1126183A (en) Preparation of a phosphomagnesia cement
CN108178584A (en) A kind of regenerated environment protecting concrete
CN109809723A (en) A kind of ardealite or building gypsum Quito crystalline substance cementitious matter, preparation method and application
RU2044587C1 (en) Clay material activation method
EP0390220B1 (en) Use of synthetic surface-active substances and method for milling Portland clinker for the production of gypsumless Portland cements
FI63735C (en) PULVERFORMED COMPOSITION FOR ANALYZING SOM EXPANDERMEDEL FOR CEMENT COMPOSITION FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNIN AND CH DESS
US3144347A (en) Monohydroxy organic acid compounds for improving the properties of cement, concrete,and mortars
US2947649A (en) Chemically bonded basic refractory
JPH10297951A (en) Cement composition and hardened cement article
CN110550927A (en) Industrial waste gypsum mortar prepared by industrial tail gas synergy and toxicity solving method
CA1092171A (en) Cementitious compositions
KR920003224B1 (en) Production of solid phosphorus pentoxide containing materials for fast-setting cements
US4536216A (en) Cement for the manufacture of cores and moulds and method for preparing same
GB2089682A (en) Grinding aid for granular blast furnace slag
JP2579373B2 (en) Stabilization method for concrete residue
US3652311A (en) Process of manufacturing structural elements
JPS591113B2 (en) How to remove phosphorus
SU1250550A1 (en) Method of grinding non-plastic components of ceramic slip
EP0697380A2 (en) Chromate free cements and a process for preparing them
RU2049062C1 (en) Method for production of granulated chalk
SU1713711A1 (en) Method of preparation of circulating sand mixture
RU2107048C1 (en) Method of preparing concrete mix