RU2312940C1 - Способ получения муллита из каолина - Google Patents
Способ получения муллита из каолина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312940C1 RU2312940C1 RU2006118449/15A RU2006118449A RU2312940C1 RU 2312940 C1 RU2312940 C1 RU 2312940C1 RU 2006118449/15 A RU2006118449/15 A RU 2006118449/15A RU 2006118449 A RU2006118449 A RU 2006118449A RU 2312940 C1 RU2312940 C1 RU 2312940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- kaolin
- mullite
- temperature
- silicon oxide
- ammonium bifluoride
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химической технологии и материаловедения. Способ получения муллита включает смешивание каолина с бифторидом аммония при массовом соотношении каолина и бифторида аммония - 1:1-1,1, прокаливание до температуры 350-600°С и спекание при температуре 1200-1300°С. Изобретение позволяет получать чистый муллит без примеси оксида кремния.
Description
Изобретение относится к области химической технологии, технологии силикатов и может быть использовано для получения керамических материалов на основе муллита.
Известен способ получения муллита, основанный на спекании смеси оксида кремния и оксида алюминия в пропорции SiO2·Al2O3 = 3:2, при температуре 1200°С. В результате реакции смесь оксидов превращается в иглообразные кристаллы муллита [«Новая керамика», под ред. П.П.Будникова, М., 1969]. Недостатком этого способа является невозможность идеального смешения двух твердых веществ.
Известен способ получения муллита путем термообработки смеси оксидов и/или гидроксидов алюминия и кремния, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения качества целевого продукта, смесь перед термообработкой подвергают механохимической активации путем ее обработки в планетарной мельнице при энергонапряженности 3-150 Вт/г в течение 0,1-3 ч, а термообработку проводят при температуре 1150-1300°С в течение 4-20 ч [Патент РФ № 1213679]. Недостатком способа является высокая стоимость и недостаточная производительность механоактивационного оборудования.
Известен способ получения муллита из топазового концентрата, выбранный в качестве прототипа [Патент РФ № 2272854]. Способ получения муллита включает измельчение исходного кварц-топазового сырья, отделение примесей выщелачиванием соляной кислотой, отделение избыточного оксида кремния в виде гексафторосиликата аммония с помощью бифторида аммония и прокаливание полученного продукта при температуре 1200-1300°С. Недостатком способа прототипа является необходимость использования в качестве сырья достаточно редкого кварц-топазового концентрата и необходимость предварительной его очистки от примесей.
Задачей настоящего изобретения является разработка промышленного способа получения чистого муллита и легковесных муллитовых огнеупоров без примеси оксида кремния из каолина.
Новым решением поставленной задачи является использование в качестве исходного сырья - каолинового концентрата, который в отличие от кварц-топаза (используемого в способе-прототипе) является широко распространенным продуктом, производящимся в промышленных масштабах. Каолин в отличие от кварц-топаза не содержит фтора, что повышает экологическую безопасность процесса, также отпадает необходимость в утилизации выделяющихся при прокаливании топаза фторсодержащих газов.
Известно, что при нагревании чистого каолина до температуры 1200°С получается муллит, содержащий до 30% оксида кремния. Примесь оксида кремния снижает теплофизические свойства полученного материала и не позволяет получать качественные легковесные муллитовые огнеупоры.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения муллита используются операции отделения избыточного оксида кремния с последующим прокаливанием полученной смеси 3Al2O3·2SiO2 до состояния муллита. Отделение избыточного оксида кремния проводят с помощью бифторида аммония. Бифторид аммония взаимодействует с оксидом кремния с образованием гексафторосиликата аммония. Гексафторосиликат аммония при температуре выше 320°С является газообразным продуктом и отделяется от твердого непрореагировавшего остатка. Интенсивное выделение гексафторосиликата аммония начинается при температуре 350°С, поднимать температуру выше 600°С не рекомендуется вследствие возможного коррозионного износа аппаратуры. Количество вносимого в исходное сырье фторида аммония пропорционально количеству удаленного из него оксида кремния. Каолинит - тонкодисперсная глинистая порода, состоящая из оксида алюминия, оксида кремния и воды - Al2Si2O5(OH)4 (Al2О3 - 39,5%, SiO2 - 46,54%, Н2O - 13,96% по массе). В обезвоженном каолините содержится Al2О3 - 45,91%, SiO2 - 54,09%. В природном каолиновом концентрате, кроме каолинита, содержится около 10% свободного оксида кремния, который также необходимо удалить. Для состояния муллита необходим состав Al2O3 - 72%, SiO2 - 28%, чтобы добиться такого состава, необходимо удалить из 100 г каолинита 31,18 г SiO2. На реакцию с 31,18 г оксида кремния расходуется 88,9 г бифторида аммония. Для полного удаления избыточного оксида кремния из каолинового концентрата необходим 20% избыток бифторида аммония. На обработку 100 г каолина необходимо 100-110 г бифторида аммония, т.е. массовое соотношение каолина и бифторида аммония - 1:1-1,1.
Пример
В навеску прокаленного каолинита массой 1 кг добавляют 1 кг бифторида аммония, шихту перемешивают и нагревают. При достижении температуры 320°С начинается выделение газообразного гексафторосиликата аммония. Шихту выдерживают при температуре 500-600°С до окончания выделения паров гексафторосиликата аммония. Отдымленную шихту переносят в огнеупорный контейнер и нагревают до температуры 1200-1300°С за 7 часов, спекают при этой температуре в течение 2 часов, охлаждение проводят со скоростью не более 300°С/час. После охлаждения из контейнера извлекают готовые легковесные муллитовые огнеупорные блоки. Плотность полученного блока составляет 0,5-0,7 г/см3, прочность на сжатие около 5 МПа.
Claims (1)
- Способ получения муллита, включающий смешивание исходного сырья с бифторидом аммония с последующим прокаливанием до температуры 350-600°С и спеканием при температуре 1200-1300°С, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют каолин при массовом соотношении каолина и бифторида аммония 1:1-1,1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006118449/15A RU2312940C1 (ru) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Способ получения муллита из каолина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006118449/15A RU2312940C1 (ru) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Способ получения муллита из каолина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2312940C1 true RU2312940C1 (ru) | 2007-12-20 |
Family
ID=38917220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006118449/15A RU2312940C1 (ru) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Способ получения муллита из каолина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2312940C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700026C1 (ru) * | 2019-01-31 | 2019-09-12 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвиагатель" | Способ получения муллита |
-
2006
- 2006-05-29 RU RU2006118449/15A patent/RU2312940C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700026C1 (ru) * | 2019-01-31 | 2019-09-12 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвиагатель" | Способ получения муллита |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tchakouté et al. | Synthesis of sodium waterglass from white rice husk ash as an activator to produce metakaolin-based geopolymer cements | |
CN108190930B (zh) | 一种低氧化钠杂质含量α相氧化铝的制备方法 | |
US4829028A (en) | Process for producing an alumina-zirconia composite sintered material | |
Tai et al. | A new approach to anorthite porcelain bodies using nonplastic raw materials | |
Ji et al. | Phase transformation of coal gangue by aluminothermic reduction nitridation: Influence of sintering temperature and aluminum content | |
RU2312940C1 (ru) | Способ получения муллита из каолина | |
Albhilil et al. | Thermal and microstructure stability of cordierite–mullite ceramics prepared from natural raw materials-part II | |
Bhattacharyya et al. | Effect of titania on fired characteristics of triaxial porcelain | |
Bao et al. | Influence of calcite on the microstructure and sintering properties of the porcelain ceramic tiles at low temperature | |
Srivastava et al. | Low cement castable based on auto combustion processed high alumina cement and mechanochemically synthesized cordierite: Formulation and properties | |
Salomão et al. | A novel magnesia based binder (MBB) for refractory castables | |
Samanta et al. | Retention of SiC during development of SiC-MxSiyOz composites [M= Al, Zr, Mg] by reaction bonding in air | |
JP2001526175A (ja) | 熱ショック抵抗性の改良された稠密耐火物 | |
US6066583A (en) | Process for the production of ceramic materials | |
RU2783651C1 (ru) | Способ получения порошковой муллитовой керамики | |
Kralj et al. | Preparation of Dicalcium Siliciate at 950° C | |
Sarkar et al. | Effect of Cement and sol Combined Binders on High-Alumina Refractory Castables | |
RU2272854C1 (ru) | Способ получения муллита из кварц-топазового сырья | |
Liang et al. | Structure and mechanical properties of ZrO2-mullite nano-ceramics in SiO2-Al2O3-ZrO2 system | |
Lopez-Badillo et al. | Influence of mechanical activation on the synthesis of Sr-Celsian employing a precursor mixture containing coal fly ash | |
Pavlikov et al. | Mechanochemical activation of kaolin, pyrophyllite, and talcum and its effect on the synthesis of cordierite and properties of cordierite ceramics | |
RU2045499C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ α -ОКСИДА АЛЮМИНИЯ | |
Sarkar et al. | Effect of AIF3 on spinel formation | |
RU2366636C1 (ru) | Способ получения корундового и муллитокорундового огнеупорного теплоизоляционного материала | |
Khalil et al. | Utilisation of South Libyan clay for preparation of mullite-alumina based refractory ceramics |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080530 |