RU2341483C2

RU2341483C2 - Raw mix for foam silicate heat-insulating material production and associated method of production

Info

Publication number: RU2341483C2
Application number: RU2007104512A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Кетов (RU); Александр Анатольевич Кетов; Игорь Станиславович Пузанов (RU); Игорь Станиславович Пузанов; Дмитрий Владимирович Саулин (RU); Дмитрий Владимирович Саулин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Пермское производство пеносиликатов"
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2008-12-20
Also published as: RU2007104512A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: raw mix for heat-insulating material production includes the following wt parts: liquid glass - 1000, calcium hydroxide - dead lime containing CaO 320-350 g for 1000 g of paste - 60-200, wooden sawdust with particles less than 5mm - 50-400, water - 60-250. Method of foam-silicate heat insulating material production includes production of raw mix by mixing components, granules production and thermal treatment. Components are mixed up until composition is thickened and cured until stable gel is formed during 0.5-24 hours. The gel is granulated to the size of particles varying from 2 to 40 mm and placed into the forms for thermal treating within the temperature range 500-650°C during 1.5-2.5 hours. Then it is cooled and taken out of the forms.

EFFECT: production of raw mix at optimal content for production of foam silicate heat insulating material of high quality.

2 cl, 13 ex

Description

Изобретение относится к производству легковесных строительных материалов, а именно к производству пеносиликата типа пеностекла. Материал может быть использован в качестве эффективного теплоизоляционного материала в строительных конструкциях.The invention relates to the production of lightweight building materials, namely the production of foam silicate type foam glass. The material can be used as an effective thermal insulation material in building structures.

Пеносиликаты вообще и пеностекло, в частности, как блочного, так и гранулированного типа, являются неорганическими силикатными материалами, содержащими в своем объеме значительные количества газовой фазы. Существуют различные принципиально отличающиеся технологические подходы в получении пеносиликатом при газовыделении непосредственно в толще сформированной композиции. Причем процесс газовыделения при высоких температурах может быть основан как на реакциях специальных добавок, так и на выделении паров кристаллизационной и химически связанной воды.Penosilicates in general and foam glass, in particular, both block and granular type, are inorganic silicate materials containing significant amounts of the gas phase in their volume. There are various fundamentally different technological approaches in the production of foam silicate by gas evolution directly in the thickness of the formed composition. Moreover, the process of gas evolution at high temperatures can be based both on the reactions of special additives, and on the release of vapors of crystallization and chemically bound water.

Так для изготовления пеностекла используют специальные газообразователи. Обычно процесс изготовления пеностекла заключается в изготовлении шихты, состоящей на 95÷97% из порошка стекла и на 5-3% из газообразователей (карбонатных, например, известняка или углеродных, например, древесного угля, кокса, сажи), нагревании шихты до температуры пиропластичного состояния силикатов. При этой температуре зерна стекла спекаются, а образовавшиеся в результате разложения газообразующих добавок газы вспучивают высоковязкую стекломассу. После отжига и охлаждения получается пористый материал с высокими теплоизоляционными свойствами и большой механической прочностью [1]. Общие вопросы получения пеностекла, в том числе и гранулированного, описаны в монографиях [2, 3]. Температура вспенивания пеностекла обычно лежит в пределах 750÷900°С.So for the manufacture of foam glass use special blowing agents. Typically, the process of manufacturing foam glass consists in the manufacture of a mixture consisting of 95 ÷ 97% of glass powder and 5-3% of blowing agents (carbonate, for example, limestone or carbon, for example, charcoal, coke, soot), heating the mixture to a pyroplastic temperature state of silicates. At this temperature, the glass grains are sintered, and the gases formed as a result of decomposition of the gas-forming additives swell the highly viscous glass mass. After annealing and cooling, a porous material with high thermal insulation properties and high mechanical strength is obtained [1]. General issues of producing foam glass, including granular, are described in monographs [2, 3]. The foaming temperature of foam glass is usually in the range of 750 ÷ 900 ° C.

Другим способом является термообработка стеклообразных силикатов, содержащих в своем составе воду, которая при высоких температурах переходит в газообразное состояние и вспенивает силикатную основу. Сырьем в данном процессе могут быть как природные, так и синтетические водосодержащие материалы. Примером такого природного силиката является перлит, содержащий 1,5÷10% (мас.) структурной воды. Термообработка такого материала позволяет получить легковесный теплоизоляционный материал - вспученный перлит [4].Another method is the heat treatment of glassy silicates containing water, which at high temperatures becomes gaseous and foams the silicate base. Raw materials in this process can be both natural and synthetic water-containing materials. An example of such a natural silicate is perlite containing 1.5 to 10% (wt.) Structural water. Heat treatment of such a material makes it possible to obtain a lightweight heat-insulating material - expanded perlite [4].

Для получения блоков теплоизоляционного материала возможно использование гранулированного теплоизоляционного силикатного материала, например вермикулита, как предлагают авторы патента [5]. В этом случае использование силикатной связки позволяет формовать блоки требуемого размера и формы, а обезвоживание силиката связки происходит при температурах 100-350°С.To obtain blocks of heat-insulating material, it is possible to use granular heat-insulating silicate material, for example vermiculite, as the authors of the patent suggest [5]. In this case, the use of silicate bonds allows you to form blocks of the desired size and shape, and dehydration of silicate bonds occurs at temperatures of 100-350 ° C.

Исходная силикатная композиция может быть получена искусственным путем. В этом случае чаще всего удается избежать энергоемкой и технологически затратной операции получения высокодисперсных порошков стекла. Основой сырья при таких технических решениях служат водорастворимые силикаты, причем чаще всего силикаты натрия. Получение растворов силикатов натрия обычно осуществляется по схемам синтеза технического продукта - жидкого стекла, либо растворением оксида кремния (чаще аморфного типа) в крепком растворе щелочи или автоклавным растворением предварительно сплавленною силиката (силикат-глыбы). В дальнейшем водный раствор силиката натрия тем или иным способом переводится в гель, например добавлением кислот или сильных электролитов, и полученный материал подвергается термической обработке, при которой из него удаляется вода и продукт вспенивается, значительно увеличивая свой объем. В этом случае, если термообработка материала производится в жесткой металлической форме, то при вспенивании материал заполняет весь объем формы, образуя блоки заданной конфигурации.The original silicate composition can be obtained artificially. In this case, it is most often possible to avoid the energy-consuming and technologically costly operation of obtaining highly dispersed glass powders. The basis of the raw materials for such technical solutions are water-soluble silicates, most often sodium silicates. The preparation of sodium silicate solutions is usually carried out according to the synthesis schemes of a technical product - liquid glass, either by dissolving silicon oxide (often an amorphous type) in a strong alkali solution or by autoclaving dissolving pre-fused silicate (block of silicate). Subsequently, an aqueous solution of sodium silicate in one way or another is converted into a gel, for example by adding acids or strong electrolytes, and the resulting material is subjected to heat treatment, in which water is removed from it and the product foams, significantly increasing its volume. In this case, if the heat treatment of the material is carried out in a rigid metal form, then when foaming, the material fills the entire volume of the form, forming blocks of a given configuration.

Другим вариантом получения блоков легкого пеносиликата является смешение готового гранулированного легковесного силиката, например вспученного перлита или вермикулита, с какой либо связкой, отверждение композиции с получением требуемых блоков. Оба описанных подхода к получению легковесных силикатов нашли отражение в многочисленных технических решениях.Another option to obtain blocks of light foam silicate is to mix the finished granular lightweight silicate, for example, expanded perlite or vermiculite, with any binder, curing the composition to obtain the desired blocks. Both described approaches to the preparation of lightweight silicates are reflected in numerous technical solutions.

Так общие принципы получения легковесных материалов блочного типа при использовании различных вяжущих материалов на основе гранулированных вспученного перлита и вермикулита описаны в литературе [6]. Примеры конкретного изготовления легковесных изделий могут иметь определенные отличия как в составе исходных материалов, так и в технологии их обработки.So, the general principles for producing lightweight block-type materials using various binders based on granular expanded perlite and vermiculite are described in the literature [6]. Examples of the specific manufacture of lightweight products may have certain differences both in the composition of the starting materials and in the processing technology.

Например, в патенте [7] вспученный вермикулит смешивают с жидким стеклом, молотым доломитом и другими добавками, уплотняют массу с коэффициентом сжатия 2-3. Сушку сырых плит осуществляют в два этапа, причем на заключительном этапе используют для нагрева СВЧ-излучение.For example, in the patent [7], expanded vermiculite is mixed with liquid glass, ground dolomite and other additives, and the mass is compacted with a compression ratio of 2-3. Drying of raw boards is carried out in two stages, and at the final stage they are used for heating microwave radiation.

Как отмечалось выше, одним из путей получения вспененного силиката в виде блоков или плит является термообработка в жестких формах предварительно переведенных в гелеобразное состояние силикатов натрия с различными добавками. Часто для получения силиката натрия с необходимым отношением Na₂O/SiO₂ используют аморфный кремнезем.As noted above, one of the ways to obtain foamed silicate in the form of blocks or plates is heat treatment in hard forms previously converted into a gel state of sodium silicates with various additives. Often, amorphous silica is used to obtain sodium silicate with the desired Na ₂ O / SiO ₂ ratio.

Обычно для этих целей используют микрокремнезем - отход производства кристаллического кремния. Так авторы патента [8] для получения пеносиликатного теплоизоляционного материала предлагают готовить реакционную массу путем смешения раствора едкого натра и микрокремнезема. Полученную смесь предложено подвергать термообработке при 300-400°С, что ведет к ее вспучиванию и заполнению всего объема формы.Usually, silica fume is used for this purpose - a waste product of the production of crystalline silicon. So the authors of the patent [8] to obtain a foam silicate thermal insulation material suggest preparing the reaction mass by mixing a solution of caustic soda and silica fume. The resulting mixture is proposed to be subjected to heat treatment at 300-400 ° C, which leads to its expansion and filling of the entire volume of the form.

Авторы патента предлагают использовать микрокремнезем в смеси с бикарбонатом натрия для добавления в жидкое стекло [9]. Полученную композицию подвергают термообработке.The authors of the patent propose using silica fume in a mixture with sodium bicarbonate for addition to water glass [9]. The resulting composition is subjected to heat treatment.

Для перехода композиции из текучего в пастообразное состояние, гранулирования композиции, полученной при термообработке микрокремнезема и гидроксида натрия, возможно добавление к ней кислотных компонентов. Например, в патенте [10] предложен вариант добавления борной кислоты. Полученную композицию подают в экструдер, тарельчатый гранулятор и после обработки сырцовых гранул микрокремнеземом - в сушильный барабан. Термообработка состоит из двух стадий: подсушивание сырцовых гранул при 100°С в течение 10 мин и низкотемпературное вспучивание при 350-400°С в течение 10 мин.To transfer the composition from a fluid to a pasty state, granulating the composition obtained by heat treatment of silica fume and sodium hydroxide, it is possible to add acid components to it. For example, in the patent [10] a variant of adding boric acid is proposed. The resulting composition is fed into an extruder, a plate granulator, and after processing the raw granules with silica fume - into a drying drum. Heat treatment consists of two stages: drying of the raw granules at 100 ° C for 10 minutes and low-temperature expansion at 350-400 ° C for 10 minutes.

Те же авторы [11] предлагают увеличивать содержание в композиции кислотных оксидов - фактически увеличивать кислотный модуль композиции - за счет добавления не только минеральной кислоты, но и дисперсных кислотных оксидов (преимущественно SiO₂ и Al₂О₃), за счет добавления глиежа - глины естественно жженой. Для получения высокомодульной жидкостекольной композиции микрокремнезем, глиеж и водный раствор гидроксида натрия при перемешивании нагревают до 80-90°С в течение 10-15 мин. Полученную композицию экструдируют, гранулируют и термообрабатывают, как описано в предыдущем патенте.The same authors [11] propose increasing the content of acid oxides in the composition — actually increasing the acid modulus of the composition — by adding not only mineral acid, but also dispersed acid oxides (mainly SiO ₂ and Al ₂ O ₃ ), by adding clay - clay naturally burnt. To obtain a high-modulus liquid glass composition, silica fume, glizh and an aqueous solution of sodium hydroxide are heated to 80-90 ° C with stirring for 10-15 minutes. The resulting composition is extruded, granulated and heat treated as described in the previous patent.

Идентичное вышеописанному техническое решение в части последовательности процессов предложено в патенте [12]. Отличительной особенностью является использование для получения высокомодульной жидкостекольной композиции, помимо водного раствора гидроксида натрия и микрокремнезема, гидрофобизирующей кремиийорганической жидкости ГКЖ-11Н.The technical solution identical to the above in terms of the sequence of processes is proposed in the patent [12]. A distinctive feature is the use to obtain a high-modulus liquid-glass composition, in addition to an aqueous solution of sodium hydroxide and silica fume, hydrophobizing organosilicon liquid GKZH-11N.

Изготовление высокомодульного жидкого стекла непосредственно из микрокремнезема позволяет упростить процесс производства сырцовых гранул, так как последние склонны к самопроизвольному гелеобразованию и их получение не требует специальных добавок. Так авторы патента [13] предлагают готовить высокомодульное жидкое стекло с силикатным модулем 4-7 из микрокремнезема и раствора гидроксида натрия при температурах 68-98°С. После охлаждения высокомодульное жидкое стекло гранулируют на грануляторе и сырцовые гранулы подвергают термообработке при 350-400°С в течение 20-30 мин. Насыпная плотность полученных готовых гранул составляет 90-120 кг/м³.The manufacture of high-modulus liquid glass directly from silica fume makes it possible to simplify the production of raw granules, since the latter are prone to spontaneous gelation and their preparation does not require special additives. So, the authors of the patent [13] propose to prepare high-modulus liquid glass with a silicate module 4-7 from silica fume and a solution of sodium hydroxide at temperatures of 68-98 ° C. After cooling, the high-modulus liquid glass is granulated on a granulator and the raw granules are subjected to heat treatment at 350-400 ° C for 20-30 minutes. The bulk density of the obtained finished granules is 90-120 kg / m ³ .

В качестве растворимых силикатов натрия можно использовать жидкое стекло. Например в патенте [14] предлагается следующее решение. В натриевое жидкое стекло добавляют последовательно при перемешивании фторфосфат кальция, фторид алюминия и алкилбензолсульфоновую кислоту, перемешивают до получения однородной массы. Полученной массой заполняют формы и проводят термообработку в печи СВЧ, при которой масса дополнительно вспучивается и приобретает требуемые свойства.As soluble sodium silicates, liquid glass may be used. For example, in the patent [14] the following solution is proposed. Calcium fluorophosphate, aluminum fluoride and alkylbenzenesulfonic acid are successively added to sodium liquid glass with stirring, and mixed until a homogeneous mass is obtained. The resulting mass is filled into forms and heat treated in a microwave oven, in which the mass is further expanded and acquires the required properties.

Близким к вышеописанному является техническое решение [15], предложенное теми же авторами. Отличие заключается в использовании в смеси с жидким стеклом других функциональных добавок - карбоната кальция в форме мела и фторида алюминия.Close to the above is a technical solution [15], proposed by the same authors. The difference lies in the use of other functional additives in a mixture with liquid glass - calcium carbonate in the form of chalk and aluminum fluoride.

Отличия в добавках к жидкому стеклу предложены и в патенте [16]. В описанном изобретении перемешивают жидкое стекло с портландцементом и гексафторсиликатом натрия или с каустическим магнезитом и гексафторсиликатом натрия. Полученную композицию также обрабатывают в поле СВЧ.Differences in additives to liquid glass are proposed in the patent [16]. In the described invention, liquid glass is mixed with Portland cement and sodium hexafluorosilicate or with caustic magnesite and sodium hexafluorosilicate. The resulting composition is also processed in the microwave field.

Близкая по составу к вышеописанным композиция описана теми же авторами в патенте [17]. Отличительной особенностью от вышеописанного патента является применение в смеси с натриевым жидким стеклом оксиднокарбонатного продукта MgOCaCO₃ и фторида алюминия. Термическая обработка полученной композиции также проводится в поле СВЧ при температуре 170-180°С.Close in composition to the above composition is described by the same authors in the patent [17]. A distinctive feature of the above patent is the use in a mixture with sodium liquid glass of the oxide carbonate product MgOCaCO ₃ and aluminum fluoride. Heat treatment of the resulting composition is also carried out in the microwave field at a temperature of 170-180 ° C.

Для гелеобразования жидкого стекла авторы патента [18] предлагают использовать бихромат калия. Для получения вспененного материала авторы готовят сырьевую смесь, содержащую жидкое стекло, воду, бихромат калия и тонкодисперсный наполнитель - мраморную муку или гидроксиапатит. После перемешивания смесь гранулируют в водном растворе хлоридов кальция и алюминия, сушат и термически обрабатывают в формах при температурах до 600-700°С.For gelation of liquid glass, the authors of the patent [18] propose the use of potassium dichromate. To obtain foamed material, the authors prepare a raw mixture containing liquid glass, water, potassium dichromate and a finely divided filler - marble flour or hydroxyapatite. After stirring, the mixture is granulated in an aqueous solution of calcium and aluminum chlorides, dried and thermally processed in molds at temperatures up to 600-700 ° C.

Для увеличения теплопроводности исходной массы и ускорения процесса вспенивания за счет реакции с раствором жидкого стекла авторы патента [19] предлагают добавлять в смесь металлические порошки. Предлагаемые к добавке металлические порошки обладают, с одной стороны, высокой теплопроводностью в начальном состоянии, а, с другой стороны, способны растворяться в растворе жидкого стекла с образованием теплоизоляционных твердых веществ - алюминатов, цинкатов, силикатов. Вспенивание исходной массы производят при температурах 250-450°С.To increase the thermal conductivity of the initial mass and accelerate the foaming process due to the reaction with a liquid glass solution, the authors of the patent [19] propose adding metal powders to the mixture. The metal powders proposed for the additive have, on the one hand, high thermal conductivity in the initial state, and, on the other hand, are capable of dissolving in a liquid glass solution with the formation of heat-insulating solids - aluminates, zincates, silicates. Foaming of the initial mass is carried out at temperatures of 250-450 ° C.

В качестве одного из компонентов композиции могут быть использованы органические соединения. Например, в патенте [20] описана композиция для получения теплоизоляционного материала. В качестве силикатной составляющей предложено использование смеси жидкого натриевого стекла и золя коллоидного кремнезема, обработанной в реакторе при температурах 95-105°С. При охлаждении добавляют латекс стирол-акрилатного сополимера и карбамид. В полученную композицию добавляют наполнитель, размолотый до 10-50 мкм. Термообработку композиции осуществляют в печи при 350°С, при этом смесь вспенивается.Organic compounds may be used as one of the components of the composition. For example, the patent [20] describes a composition for producing a heat-insulating material. The use of a mixture of liquid sodium glass and a colloidal silica sol treated in a reactor at temperatures of 95-105 ° C is proposed as a silicate component. With cooling, styrene-acrylate copolymer latex and urea are added. The filler is added to the resulting composition, milled to 10-50 microns. Heat treatment of the composition is carried out in an oven at 350 ° C, and the mixture foams.

Авторы патента [21] предлагают использовать в качестве добавки к жидкому стеклу олеиновую кислоту и насыщенный раствор сахара. Для изготовления сырьевых гранул смешивают жидкое стекло, измельченный пеносиликат, минеральный наполнитель в виде тонкоизмельченного стеклобоя, олеиновую кислоту и насыщенный водный раствор сахара. Полученную массу экструдируют из шнекового гранулятора, сушат и гранулы засыпают в перфорированную форму для вспучивания. Термообработку проводят при 450-500°С в течение 30-80 мин. Авторы допускают возможность фиксирования формы получаемых сырьевых гранул в растворе хлорида кальция, а также вспучивание не в термической печи, а под воздействием СВЧ-излучения.The authors of the patent [21] propose using oleic acid and saturated sugar solution as an additive to liquid glass. For the manufacture of raw granules, liquid glass, crushed foam silicate, mineral filler in the form of finely ground cullet, oleic acid and saturated aqueous sugar solution are mixed. The resulting mass is extruded from a screw granulator, dried and the granules are poured into a perforated form for expansion. Heat treatment is carried out at 450-500 ° C for 30-80 minutes The authors admit the possibility of fixing the shape of the obtained raw granules in a solution of calcium chloride, as well as expansion not in a thermal furnace, but under the influence of microwave radiation.

В техническом решении, предложенном в патенте [22], предлагается коагуляцию жидкого стекла проводить за счет добавки пека таллового омыленного, представляющего собой высокомолекулярные углеводороды и их производные, нейтрализованные раствором едкого натра при температуре 150-190°С. Пек талловый омыленный содержит соли жирных кислот, соли смоляных кислот, окислительные вещества и нейтральные вещества органического происхождения. Для получения сырьевой смеси при перемешивании подвергают термической обработке водный раствор гидроксида натрия, микрокремнезема и пека таллового омыленного при 90°С. Сырьевую смесь экструдируют, гранулируют и термообрабатывают при 350-400°С.In the technical solution proposed in the patent [22], it is proposed to coagulate liquid glass by adding saponified tall soda, which is a high molecular weight hydrocarbon and its derivatives, neutralized with sodium hydroxide solution at a temperature of 150-190 ° C. Saponified tall hemp contains salts of fatty acids, salts of resin acids, oxidizing substances and neutral substances of organic origin. In order to obtain a raw mixture, an aqueous solution of sodium hydroxide, silica fume and saponified tall saponified at 90 ° C is subjected to heat treatment with stirring. The raw material mixture is extruded, granulated and heat treated at 350-400 ° C.

Те же авторы предлагают аналогичное решение [23], отличительной особенностью которого является использование иного органического продукта природного происхождения для приготовления исходной композиции - «карамели» - остаточного продукта при переработке древесины по сульфатному способу. Форсула макромолекулы «карамели» построена из фенилпропановых структурных единиц С₆-С₃. В другом близком техническом решении [24] в качестве органической добавки эти же авторы предлагают использовать добавку сульфатного мыла, содержащего жирные, смоляные кислоты и неомыляемые вещества. Изготовление сырьевых гранул и их термообработку при различных органических добавках предлагается проводить аналогично операциям, описанным выше, то есть смесь экструдируют, гранулируют и термообрабатывают при 350-400°С.The same authors propose a similar solution [23], the distinguishing feature of which is the use of another organic product of natural origin for the preparation of the initial composition - “caramel” - the residual product in the processing of wood by the sulfate method. The caramel macromolecule formula is constructed from phenylpropane structural units C ₆ -C ₃ . In another close technical solution [24], the same authors propose using an additive of sulfate soap containing fatty, resin acids and unsaponifiable substances as an organic additive. The production of raw granules and their heat treatment with various organic additives is proposed to be carried out similarly to the operations described above, that is, the mixture is extruded, granulated and heat treated at 350-400 ° C.

Во всех вышеописанных способах первой стадией является получение из жидкого стекла некоей твердой или пластичной композиции, которая затем уже может быть подвергнута термической обработке. При этом совсем не обязательно необходимо использовать различные добавки, вызывающие коагуляцию силикатов. Существует возможность получить пластичную композицию с использованием жидкого стекла просто путем добавления инертного дисперсного компонента. Такое решение предложено, например, авторами патента [25]. Так на первой стадии получают гранулы, состоящие из силикатного сырья на основе кизельгура и связующего на основе жидкого стекла. В дальнейшем гранулы сушатся и термообрабатывают при температурах до 1100°С.In all of the above methods, the first step is to obtain from liquid glass a certain solid or plastic composition, which can then be subjected to heat treatment. In this case, it is not necessary to use various additives that cause coagulation of silicates. It is possible to obtain a plastic composition using liquid glass simply by adding an inert dispersed component. Such a solution was proposed, for example, by the authors of the patent [25]. So in the first stage, granules are obtained consisting of silica raw materials based on kieselguhr and a binder based on liquid glass. Subsequently, the granules are dried and heat treated at temperatures up to 1100 ° C.

Приведенный пример показывает, что образование водосодержащих силикатов, способных выделять воду и вспениваться при повышенных температурах, в системе, содержащей растворимый щелочной силикат и порошки природных силикатов, может быть достигнуто непосредственно в процессе гидротермалыюй обработки при температурах, близких к температуре кипения воды. Этот факт нашел свое практическое отражение в техническом решении, описанном авторами [26]. Для этого смешивают кремнистую породу из группы: трепел, диатомит или опока и щелочной компонент и проводят предварительный нагрев до температур 40-60°С. При этом происходят реакции образования водосодержащих силикатов. Полученный продукт при дальнейшей термической обработке до 800-900°С вспучивается и образует легкий теплоизоляционный материал.The above example shows that the formation of water-containing silicates capable of releasing water and foaming at elevated temperatures in a system containing soluble alkaline silicate and natural silicate powders can be achieved directly during hydrothermal treatment at temperatures close to the boiling point of water. This fact was reflected in the technical solution described by the authors [26]. To do this, mix siliceous rock from the group: tripoli, diatomite or flask and the alkaline component and carry out preliminary heating to temperatures of 40-60 ° C. In this case, reactions of formation of water-containing silicates occur. The resulting product during further heat treatment up to 800-900 ° C swells and forms a light heat-insulating material.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ получения теплоизоляционного материала, описанный в патенте [27]. Для получения теплоизоляционного материала смешивают жидкое стекло в количестве 67-95%, гидроксид кальция 4-25%, молотый песок 0,1-10% и кремнийорганическую жидкость 0,01-0% в течение 5-60 мин при температуре 20-60°С. Гранулы получают при продавливании смеси через отверстия диаметром 1-3 мм, после чего гранулы сушат при 60-100°С в течение 0,1-15 мин. После сушки гранулы вспенивают при температуре 360-800°С.Closest to the proposed technical solution is a method of obtaining a thermal insulation material described in the patent [27]. To obtain a heat-insulating material, liquid glass is mixed in an amount of 67-95%, calcium hydroxide 4-25%, ground sand 0.1-10% and organosilicon liquid 0.01-0% for 5-60 minutes at a temperature of 20-60 ° FROM. Granules are obtained by forcing the mixture through holes with a diameter of 1-3 mm, after which the granules are dried at 60-100 ° C for 0.1-15 minutes. After drying, the granules are foamed at a temperature of 360-800 ° C.

В указанном техническом решении гидроксид кальция используется в виде твердого сухого порошка, что затрудняет проведение технологических операций в связи с его комкованием. При добавлении сухого гидроксида кальция к жидкому стеклу происходит моментальное образование на поверхности частиц и комков порошка гидроксида кальция пленки из нерастворимого гидроксида кальция, что препятствует дальнейшему смешению компонентов и приводит к неоднородности продукта.In the specified technical solution, calcium hydroxide is used in the form of a solid dry powder, which complicates the carrying out of technological operations in connection with its clumping. When dry calcium hydroxide is added to the liquid glass, an instant film of insoluble calcium hydroxide is formed on the surface of particles and lumps of calcium hydroxide powder, which prevents further mixing of the components and leads to product inhomogeneity.

Задачей создания изобретения является упрощение процесса получения качественного пеносиликатного теплоизоляционного материала.The objective of the invention is to simplify the process of obtaining high-quality foam silicate thermal insulation material.

Технический результат - получение сырьевой смеси оптимального состава для изготовления пеносиликатного теплоизоляционного материала высокого качества.EFFECT: obtaining a raw mixture of optimal composition for the manufacture of high-quality foam silicate heat-insulating material.

Поставленная задача достигается сырьевой смесью для получения теплоизоляционного материала, которая включает жидкое стекло, гидроксид кальция, жидкий компонент и добавку. В качестве гидроксида кальция она содержит гашеную известь с содержанием СаО 320-350 г на 1000 г пасты, а в качестве добавки - древесный опил с частицами менее 5 мм при следующем соотношении компонентов, мас. частей:The task is achieved by a raw mixture to obtain a heat-insulating material, which includes liquid glass, calcium hydroxide, a liquid component and an additive. As calcium hydroxide, it contains hydrated lime with a CaO content of 320-350 g per 1000 g of paste, and as an additive, wood sawdust with particles less than 5 mm in the following ratio of components, wt. parts:

жидкое стеклоliquid glass 10001000 паста - гидроксид кальцияpaste - calcium hydroxide 60-20060-200 древесный опилwood sawdust 50-40050-400 водаwater 60-25060-250

Поставленная задача достигается способом получения пеносиликатного теплоизоляционного материала, включающим приготовление сырьевой смеси смешением жидкого стекла, гидроксида кальция и добавки, получение гранул, их последующую термообработку. В качестве гидроксида кальция используют суспензию гидроксида кальция (гашеной извести с содержанием СаО 320-350 г на 1000 г пасты) в соотношении (мас.) жидкое стекло : известковая паста, равном 1:0.06÷0,2, в качестве добавки используют древесный опил с размером частиц менее 5 мм в количестве 5-40 мас%, перемешивание ведут до загустения композиции, полученную композицию выдерживают до образования устойчивого геля в течение 0,5-24 часов, гель дробят до размера частиц 2-40 мм, помещают в формы и проводят термообработку в интервале температур 500-650°С в течение 1,5-2,5 часов, охлаждают и достают материал из формы.The problem is achieved by a method of producing a silicate foam insulation material, including the preparation of a raw mixture by mixing liquid glass, calcium hydroxide and additives, obtaining granules, their subsequent heat treatment. As calcium hydroxide, a suspension of calcium hydroxide (slaked lime with CaO content of 320-350 g per 1000 g of paste) is used in the ratio (wt.) Liquid glass: lime paste equal to 1: 0.06 ÷ 0.2; wood sawdust is used as an additive with a particle size of less than 5 mm in an amount of 5-40 wt%, mixing is carried out until the composition thickens, the resulting composition is kept until a stable gel is formed for 0.5-24 hours, the gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in molds and conduct heat treatment in the temperature range 500-650 ° C for 1.5 -2.5 hours, cool and remove the material from the mold.

В вышеописанном техническом решении предлагается использовать технический продукт - пасту гидроксида кальция - известковую пасту, которая не содержит крупных кусков или комков вещества. В результате при смешении известковой пасты с жидким стеклом получается однородная суспензия.In the above technical solution, it is proposed to use a technical product - calcium hydroxide paste - lime paste, which does not contain large pieces or lumps of substance. As a result, when mixing lime paste with liquid glass, a homogeneous suspension is obtained.

Концентрационные пределы содержания СаО в пасте в пределах 320-350 г на 1000 г пасты обусловлены вязко-текучими свойствами пасты. При концентрации активного компонента выше 350 г СаО на 1000 г паста получается слишком густая и плохо смешивается с жидким стеклом. При концентрации активного компонента ниже 320 г СаО на 1000 г паста начинает расслаиваться со временем, что создает неудобства при ее хранении.The concentration limits of the CaO content in the paste in the range of 320-350 g per 1000 g of paste are due to the viscous-flowing properties of the paste. At a concentration of the active component above 350 g CaO per 1000 g, the paste is too thick and does not mix well with liquid glass. At a concentration of the active component below 320 g CaO per 1000 g, the paste begins to delaminate over time, which creates inconvenience during storage.

Вышеописанная совокупность существенных признаков позволяет получить от использования изобретения следующий технический результат: получение сырьевой смеси оптимального состава для изготовления пеносиликатного теплоизоляционного материала высокого качества.The above set of essential features allows to obtain the following technical result from the use of the invention: obtaining a raw material mixture of the optimal composition for the manufacture of high-quality foam silicate heat-insulating material.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами осуществления, подтверждающими оптимальность компонентов смеси и условия проведения процесса.The invention is illustrated by the following examples of implementation, confirming the optimality of the components of the mixture and the conditions of the process.

Пример 1.Example 1

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 60 г известковой пасты добавляют 60 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 100 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 10 часов до получения густой пасты. Пасту помещают в форму и выдерживают не менее суток до образования плотного геля. Готовый гель дробят до размера частиц 2-40 мм, помещают в металлическую форму и ставят в муфельную печь. Образец нагревают до температуры 500°С, выдерживают два часа, охлаждают и достают из формы. Образец имеет удельную объемную массу 135 кг/м³, прочность на сжатие 1,3 МПа и теплопроводность 0,073 Вт/м·К. Полученный материал представляет собой легкую белую пену, хорошо обрабатывается режущим и сверлящим инструментом. Может быть использован как теплоизоляционный материал в промышленном и гражданском строительстве.As raw materials, a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active component content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste are used. With stirring, 60 g of water and 1000 g of water glass are added to 60 g of lime paste. 100 g of wood sawdust with a particle size of less than 5 mm is added to the mixture. The resulting composition was stirred for 10 hours to obtain a thick paste. The paste is placed in a mold and kept for at least 24 hours until a dense gel is formed. The finished gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in a metal mold and placed in a muffle furnace. The sample is heated to a temperature of 500 ° C, incubated for two hours, cooled and removed from the mold. The sample has a specific bulk density of 135 kg / m ³ , a compressive strength of 1.3 MPa and a thermal conductivity of 0.073 W / m · K. The resulting material is a light white foam, is well processed by cutting and drilling tools. It can be used as a heat-insulating material in industrial and civil engineering.

Пример 2.Example 2

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м¹ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 60 г известковой пасты добавляют 60 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 100 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 10 часов до получения густой пасты. Пасту помещают в форму и выдерживают не менее суток до образования плотного геля. Готовый гель дробят до размера частиц 2-40 мм, частицы подают во вращающуюся печь с температурой 550°С. На выходе из печи материал представляет собой легкие гранулы с насыпной плотностью 105 кг/м³ и теплопроводностью 0,069 Вт/м·К. Полученный материал может быть использован как засыпной теплоизоляционный материал в промышленном и гражданском строительстве.As raw materials, a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ¹ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste are used. With stirring, 60 g of water and 1000 g of water glass are added to 60 g of lime paste. 100 g of wood sawdust with a particle size of less than 5 mm is added to the mixture. The resulting composition was stirred for 10 hours to obtain a thick paste. The paste is placed in a mold and kept for at least 24 hours until a dense gel is formed. The finished gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, the particles are fed into a rotary kiln with a temperature of 550 ° C. At the outlet of the furnace, the material is light granules with a bulk density of 105 kg / m ³ and a thermal conductivity of 0.069 W / m · K. The resulting material can be used as a bulk insulating material in industrial and civil engineering.

Пример 3.Example 3

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 200 г известковой пасты добавляют 200 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 100 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 0,5 часа до получения густой пасты. Пасту помещают в форму и выдерживают 0,5 часа до образования плотного геля. Готовый гель дробят до размера частиц 2-40 мм, помещают в металлическую форму и ставят в муфельную печь. Образец нагревают до температуры 650°С, выдерживают два часа, охлаждают и достают из формы. Образец имеет удельную объемную массу 180 кг/м³, прочность на сжатие 1,7 МПа и теплопроводность 0,082 Вт/м·К. Полученный материал представляет собой легкую белую пену, хорошо обрабатывается режущим и сверлящим инструментом. Может быть использован как теплоизоляционный материал в промышленном и гражданском строительстве.The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste. With stirring, 200 g of water and 1000 g of water glass are added to 200 g of lime paste. 100 g of wood sawdust with a particle size of less than 5 mm is added to the mixture. The resulting composition is stirred for 0.5 hours to obtain a thick paste. The paste is placed in a mold and kept for 0.5 hours until a dense gel is formed. The finished gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in a metal mold and placed in a muffle furnace. The sample is heated to a temperature of 650 ° C, incubated for two hours, cooled and removed from the mold. The sample has a specific bulk density of 180 kg / m ³ , a compressive strength of 1.7 MPa and a thermal conductivity of 0.082 W / m · K. The resulting material is a light white foam, is well processed by cutting and drilling tools. It can be used as a heat-insulating material in industrial and civil engineering.

Пример 4Example 4

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 100 г известковой пасты добавляют 80 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 150 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 7 часов до получения густой пасты. Полученную композицию перемешивают в течение 5 часов до получения густой пасты. Пасту помещают в форму и выдерживают 12 часов до образования плотного геля. Готовый гель дробят до размера частиц 2-40 мм, помещают в металлическую форму и ставят в муфельную печь. Образец нагревают до температуры 600°С, выдерживают два часа, охлаждают и достают из формы. Образец имеет удельную объемную массу 175 кг/м³, прочность на сжатие 2,5 МПа и теплопроводность 0,087 Вт/м·К. Полученный материал представляет собой легкую белую пену, хорошо обрабатывается режущим и сверлящим инструментом. Может быть использован как теплоизоляционный материал в промышленном и гражданском строительстве.The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste. While stirring, 100 g of water and 1000 g of water glass are added to 100 g of lime paste. 150 g of sawdust with a particle size of less than 5 mm are added to the mixture. The resulting composition was stirred for 7 hours to obtain a thick paste. The resulting composition was stirred for 5 hours to obtain a thick paste. The paste is placed in a mold and held for 12 hours until a dense gel is formed. The finished gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in a metal mold and placed in a muffle furnace. The sample is heated to a temperature of 600 ° C, incubated for two hours, cooled and removed from the mold. The sample has a specific bulk density of 175 kg / m ³ , compressive strength 2.5 MPa and thermal conductivity of 0.087 W / m · K. The resulting material is a light white foam, is well processed by cutting and drilling tools. It can be used as a heat-insulating material in industrial and civil engineering.

Пример 5 (температура термообработки выше допустимой).Example 5 (heat treatment temperature is higher than permissible).

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 100 г известковой пасты добавляют 80 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 150 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 7 часов до получения густой пасты. Пасту помещают в форму и выдерживают 10 часов до образования плотного геля. Готовый гель дробят до размера частиц 2-40 мм, помещают в металлическую форму и ставят в муфельную печь. Образец нагревают до температуры 680°С, выдерживают два часа, охлаждают и достают из формы. Образец имеет разрывы и трещины. Использование его как теплоизоляционного материала не представляется возможным.The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste. While stirring, 100 g of water and 1000 g of water glass are added to 100 g of lime paste. 150 g of sawdust with a particle size of less than 5 mm are added to the mixture. The resulting composition was stirred for 7 hours to obtain a thick paste. The paste is placed in a mold and held for 10 hours until a dense gel is formed. The finished gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in a metal mold and placed in a muffle furnace. The sample is heated to a temperature of 680 ° C, incubated for two hours, cooled and removed from the mold. The sample has tears and cracks. Its use as a heat-insulating material is not possible.

Пример 6 (температура термообработки ниже допустимой). В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 100 г известковой пасты добавляют 80 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 150 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 7 часов до получения густой пасты. Полученную композицию перемешивают в течение 5 часов до получения густой пасты. Пасту помещают в форму и выдерживают не менее суток до образования плотного геля. Готовый гель дробят до размера частиц 2-40 мм, помещают в металлическую форму и ставят в муфельную печь. Гель помещают в металлическую форму и ставят в муфельную печь. Образец нагревают до температуры 470°С, выдерживают два часа, охлаждают и достают из формы. Образец имеет внутри раковину с плотным стеклообразным продуктом, близким по внешнему виду к исходному гелю. Использование его как теплоизоляционного материала не представляется возможным.Example 6 (heat treatment temperature is below acceptable). The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste. While stirring, 100 g of water and 1000 g of water glass are added to 100 g of lime paste. 150 g of sawdust with a particle size of less than 5 mm are added to the mixture. The resulting composition was stirred for 7 hours to obtain a thick paste. The resulting composition was stirred for 5 hours to obtain a thick paste. The paste is placed in a mold and kept for at least 24 hours until a dense gel is formed. The finished gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in a metal mold and placed in a muffle furnace. The gel is placed in a metal mold and placed in a muffle furnace. The sample is heated to a temperature of 470 ° C, incubated for two hours, cooled and removed from the mold. The sample has a shell inside with a dense glassy product, similar in appearance to the original gel. Its use as a heat-insulating material is not possible.

Пример 7 (недостаточна концентрация кальцийсодержащей добавки).Example 7 (insufficient concentration of calcium-containing additives).

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты.The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste.

При перемешивании в 50 г известковой пасты добавляют 60 г воды и 1000 г жидкого стекла. Полученную композицию перемешивают в течение 20 часов. В смесь добавляют 150 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Повышение вязкости и переход в густую пасту не достигнуты. Композицию нельзя использовать для получения сырьевого геля.With stirring, 50 g of water and 1000 g of water glass are added to 50 g of lime paste. The resulting composition was stirred for 20 hours. 150 g of sawdust with a particle size of less than 5 mm are added to the mixture. The increase in viscosity and the transition to a thick paste is not achieved. The composition cannot be used to obtain a raw gel.

Пример 8 (велика концентрация кальцийсодержащей добавки).Example 8 (a high concentration of calcium-containing additives).

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 210 г известковой пасты добавляют 120 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 100 г древесного опила с размером частиц менее 3 мм. Полученную композицию перемешивают в течение двух часов до получения густой пасты. Полученную пасту выдерживают не менее суток до образования плотного геля. Готовый гель дробят до размера частиц 2-40 мм, помещают в металлическую форму и ставят в муфельную печь. Образец нагревают до температуры 500°С, выдерживают два часа, охлаждают и достают из формы. Образец имеет удельную объемную массу 460 кг/м³, в образце наблюдаются трещины, на срезе обнаружены неоднородные включения белого материала - избыточного гидроксида кальция. Материал не может быть использован для теплоизоляции.The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste. While stirring in 210 g of lime paste add 120 g of water and 1000 g of water glass. 100 g of wood sawdust with a particle size of less than 3 mm is added to the mixture. The resulting composition is stirred for two hours to obtain a thick paste. The resulting paste is kept for at least 24 hours until a dense gel is formed. The finished gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in a metal mold and placed in a muffle furnace. The sample is heated to a temperature of 500 ° C, incubated for two hours, cooled and removed from the mold. The sample has a specific bulk density of 460 kg / m ³ , cracks are observed in the sample, and inhomogeneous inclusions of white material — excess calcium hydroxide — have been detected on the slice. The material cannot be used for thermal insulation.

Пример 9 (избыточные размеры частиц добавки - опила).Example 9 (excessive particle sizes of the additive - sawdust).

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 60 г известковой пасты добавляют 60 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 100 г древесного опила с размером частиц 6-8 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 10 часов до получения густой пасты. Паста получается неоднородной - верхний слой заполнен частицами всплывшей древесины. Использование неоднородного продукта нежелательно.As raw materials, a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste are used. With stirring, 60 g of water and 1000 g of water glass are added to 60 g of lime paste. 100 g of sawdust with a particle size of 6-8 mm are added to the mixture. The resulting composition was stirred for 10 hours to obtain a thick paste. The paste is heterogeneous - the top layer is filled with particles of floating wood. The use of a heterogeneous product is undesirable.

Пример 10 (мала концентрация добавки - опила).Example 10 (low concentration of additives - sawdust).

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 60 г известковой пасты добавляют 60 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 40 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 10 часов до получения густой пасты. Пасту помещают в форму и выдерживают не менее суток до образования плотного геля. Готовый гель дробят до размера частиц 2-40 мм, помещают в металлическую форму и ставят в муфельную печь. Образец нагревают до температуры 500°С, выдерживают два часа, охлаждают и достают из формы. Образец имеет внутри несколько темных образований с плотным стеклообразным продуктом, близким по внешнему виду к исходному гелю. Использование его как теплоизоляционного материала не представляется возможным.The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste. With stirring, 60 g of water and 1000 g of water glass are added to 60 g of lime paste. 40 g of sawdust with a particle size of less than 5 mm are added to the mixture. The resulting composition was stirred for 10 hours to obtain a thick paste. The paste is placed in a mold and kept for at least 24 hours until a dense gel is formed. The finished gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in a metal mold and placed in a muffle furnace. The sample is heated to a temperature of 500 ° C, incubated for two hours, cooled and removed from the mold. The sample has several dark formations inside with a dense glassy product close in appearance to the original gel. Its use as a heat-insulating material is not possible.

Пример 11 (велика концентрация добавки - опила).Example 11 (a high concentration of additives - sawdust).

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 60 г известковой пасты добавляют 60 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 450 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 10 часов до получения густой пасты. Пасту помещают в форму и выдерживают не менее суток до образования плотного геля. Готовый гель дробят до размера частиц 2-40 мм, помещают в металлическую форму и ставят в муфельную печь. Образец нагревают до температуры 500°С, выдерживают два часа, охлаждают и достают из формы. Образец имеет внутри черные пористые образования, вероятно уголь, внутри раковин силикатного материала. Использование его как теплоизоляционного материала не представляется возможным.The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste. With stirring, 60 g of water and 1000 g of water glass are added to 60 g of lime paste. 450 g of sawdust with a particle size of less than 5 mm are added to the mixture. The resulting composition was stirred for 10 hours to obtain a thick paste. The paste is placed in a mold and kept for at least 24 hours until a dense gel is formed. The finished gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in a metal mold and placed in a muffle furnace. The sample is heated to a temperature of 500 ° C, incubated for two hours, cooled and removed from the mold. The sample has black porous formations inside, probably coal, inside the shells of silicate material. Its use as a heat-insulating material is not possible.

Пример 12 (мала концентрация воды)Example 12 (low water concentration)

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 60 г известковой пасты добавляют 50 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 100 г древесного опила, с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 10 часов до получения густой пасты. Смесь получается неоднородной и непригодной для изготовления теплоизоляционного материала.The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste. With stirring, 50 g of water and 1000 g of water glass are added to 60 g of lime paste. 100 g of wood sawdust, with a particle size of less than 5 mm, is added to the mixture. The resulting composition was stirred for 10 hours to obtain a thick paste. The mixture is heterogeneous and unsuitable for the manufacture of insulating material.

Пример 13 (велика концентрация воды)Example 13 (high water concentration)

В качестве сырья используют технический раствор натриевого жидкого стекла с плотностью 1410 кг/м³ и пасту гидроксида кальция (гашеную известь) с содержанием активного компонента 320-350 г в пересчете на СаО на 1000 г известковой пасты. При перемешивании в 60 г известковой пасты добавляют 260 г воды и 1000 г жидкого стекла. В смесь добавляют 100 г древесного опила с размером частиц менее 5 мм. Полученную композицию перемешивают в течение 10 часов до получения густой пасты. Гель получается рыхлым и при нагревании образуются трещины. Гель не пригоден для изготовления теплоизоляционного материала.The raw material used is a technical solution of sodium liquid glass with a density of 1410 kg / m ³ and a paste of calcium hydroxide (slaked lime) with an active ingredient content of 320-350 g in terms of CaO per 1000 g of lime paste. While stirring, 60 g of lime paste and 260 g of water glass are added to 60 g of lime paste. 100 g of wood sawdust with a particle size of less than 5 mm is added to the mixture. The resulting composition was stirred for 10 hours to obtain a thick paste. The gel is loose and cracks form when heated. The gel is not suitable for the manufacture of insulating material.

Время выдержки пасты до образования устойчивого плотного геля определяется соотношением компонентов и определяется на практике возможностью дробления геля без последующего слипания полученных частиц и налипания частиц геля на инструмент. Минимальное время определяется и наблюдается для композиций с высоким содержанием кальцийсодержащего компонента и не бывает меньше, чем 0,5 часа для приемлемых для дальнейшей обработки композиций. Максимальное время в сутки определяется технологическим циклом - технологической нецелесообразностью использования оборудования свыше суток.The exposure time of the paste to the formation of a stable dense gel is determined by the ratio of the components and is determined in practice by the possibility of crushing the gel without subsequent adhesion of the obtained particles and sticking of the gel particles to the tool. The minimum time is determined and observed for compositions with a high content of calcium-containing component and is not less than 0.5 hours for compositions acceptable for further processing. The maximum time per day is determined by the technological cycle - the technological inexpediency of using equipment for more than a day.

Выше приведенные примеры подтверждают возможность осуществления, использования по назначению изобретения как описано в формуле изобретения. Хотя настоящее изобретение описано посредством примеров их выполнения, объем данного изобретения не ограничивается этими примерами, но определяется лишь формулой изобретения с учетом возможных эквивалентов.The above examples confirm the possibility of implementation, intended use of the invention as described in the claims. Although the present invention has been described by way of examples thereof, the scope of the present invention is not limited to these examples, but is defined only by the claims in view of possible equivalents.

Источники информацииInformation sources

1. Краткая химическая энциклопедия // Советская энциклопедия. - М. - 1965. - Т.4. - С.1033-1034.1. Brief chemical encyclopedia // Soviet Encyclopedia. - M. - 1965. - T.4. - S.1033-1034.

2. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла. Минск, Наука и техника, 1972, с.304.2. Demidovich B.K. Production and use of foam glass. Minsk, Science and Technology, 1972, p. 304.

3. Демидович Б.К. Пеностекло. Минск, Наука и техника, 1975, с.248.3. Demidovich B.K. Foam glass. Minsk, Science and Technology, 1975, p. 248.

4. Майзель И.Л., Сандлер В.Г. Технология теплоизоляционных материалов. - М.: Высшая школа, 1988. - С.145-156.4. Meisel I.L., Sandler V.G. Technology of thermal insulation materials. - M .: Higher school, 1988. - S.145-156.

5. Патент РФ №2161142, МКИ С04В 28/24. Способ получения теплоизоляционно-конструкционного материала на основе вспученного вермикулита. А.В.Парий, Н.С.Никонова, Е.А.Бажанов - Заявл. 06.06.2000. - Опубл. 27.12.2000.5. RF patent №2161142, MKI C04B 28/24. A method of obtaining a heat-insulating structural material based on expanded vermiculite. A.V. Pariy, N.S. Nikonova, E.A. Bazhanov - Decl. 06/06/2000. - Publ. 12/27/2000.

6. Майзель И.Л., Сандлер В.Г. Технология теплоизоляционных материалов: Учеб. Для обучения рабочих на пр-ве. - М.: Высш. шк., 1988.- С.156-190.6. Meisel I.L., Sandler V.G. Technology of thermal insulation materials: Textbook. For training workers on a pr-ve. - M .: Higher. Shk., 1988.- S.156-190.

7. Патент РФ №2126776, МКИ С04В 28/26. Сырьевая смесь для огнезащитных теплоизоляционных плит и способ их изготовления. Бржезанский В.О., Молоков В.Ф., Павшенко Ю.Н. - Заявл. 16.07.1998. - Опубл. 27.02.1999.7. RF patent No. 2126776, MKI C04B 28/26. Raw mix for flame retardant heat-insulating boards and method for their manufacture. Brzhezansky V.O., Molokov V.F., Pavshenko Yu.N. - Declared. 07/16/1998. - Publ. 02/27/1999.

8. Патент РФ №2097362, МКИ С04В 38/00. Сырьевая смесь для получения пеносиликатного теплоизоляционного материала. Н.Ф.Артеменко, В.И.Голубев, С.Д.Бондарь, Р.Ф.Валеев, С. В.Малофеев, В.Н.Шевелев, М.М.Мубаракшин, Г.К.Мардамшин - Заявл. 17.05.1995. - Опубл. 27.11.1997.8. RF patent No. 2097362, MKI SB04 38/00. The raw material mixture to obtain a silicate foam insulation material. N.F.Artemenko, V.I. Golubev, S.D. Bondar, R.F. Valeev, S.V. Malofeev, V.N. Shevelev, M.M. Mubarakshin, G.K. Mardamshin - Decl. 05/17/1995. - Publ. 11/27/1997.

9. Патент РФ №2128633, МКИ С04В 28/26. Сырьевая смесь и способ получения теплоизоляционного материала. Т.Н.Радина, Ю.П.Карнаухов, И.П.Невмержицкий, А.В.Евсин, Д.С.Сазонов - Заявл. 29.07.1996. - Опубл. 10.04.1999.9. RF patent №2128633, MKI С04В 28/26. Raw mix and method for producing heat-insulating material. T.N. Radina, Yu.P. Karnaukhov, I.P. Nevmerzhitsky, A.V. Evsin, D.S. Sazonov - Decl. 07/29/1996. - Publ. 04/10/1999.

10. Патент РФ №2220927, МКИ С04 В 28/26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала. Т.Н.Радина, М.Ю.Иванов - Заявл. 19.04.2002. - Опубл. 10.01.2004.10. RF patent No. 2220927, MKI C04 B 28/26. Raw mix and method for producing granulated insulating material. T.N. Radina, M.Yu. Ivanov - Decl. 04/19/2002. - Publ. 01/10/2004.

11. Патент РФ №2220928, МКИ С04В 28/26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала. Т.Н.Радина, М.Ю.Иванов - Заявл. 29.04.2002. - Опубл. 10.01.2004.11. RF patent No. 2220928, MKI C04B 28/26. Raw mix and method for producing granulated insulating material. T.N. Radina, M.Yu. Ivanov - Decl. 04/29/2002. - Publ. 01/10/2004.

12. Патент РФ №2246462, МКИ С04В 28/26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала. Т.Н.Радина, А.И.Кудяков, М.Ю.Иванов. - Заявл. 06.08.2003. - Опубл. 20.02.2005.12. RF patent No. 2246462, MKI C04B 28/26. Raw mix and method for producing granulated insulating material. T.N. Radina, A.I. Kudyakov, M.Yu. Ivanov. - Declared. 08/06/2003. - Publ. 02/20/2005.

13. Патент РФ №2177921, МКИ С04В 28/26. Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала. Т.Н.Радина, Е.А.Бормотина. - Заявл. 10.04.2000. - Опубл. 10.01.2002.13. RF patent No. 2177921, MKI C04B 28/26. A method of obtaining a granular insulating material. T.N. Radina, E.A. Bormotina. - Declared. 04/10/2000. - Publ. 01/10/2002.

14. Патент РФ №2133718, МКИ С04В 28/26. Масса для изготовления пористого силикатного материала под действием сверхвысокочастотного излучения. Н.И.Ненарокова, В.В.Пупышев, А.С.Шиканов. - Заявл. 29.05.1998. - Опубл. 27.07.1999.14. RF patent No. 2133718, MKI C04B 28/26. The mass for the manufacture of porous silicate material under the influence of microwave radiation. N.I. Nenarokova, V.V. Pupyshev, A.S. Shikanov. - Declared. 05/29/1998. - Publ. 07/27/1999.

15. Патент РФ №2134667, МКИ С04В 28/26. Масса для изготовления пористого силикатного материала под действием сверхвысокочастотного излучения. Н.И.Ненарокова, В.В.Пупышев, А.С.Шиканов. - Заявл. 29.05.1998. - Опубл. 20.08.1999.15. RF patent No. 2134667, MKI C04B 28/26. The mass for the manufacture of porous silicate material under the influence of microwave radiation. N.I. Nenarokova, V.V. Pupyshev, A.S. Shikanov. - Declared. 05/29/1998. - Publ. 08/20/1999.

16. Патент РФ №2134668, МКИ С04В 28/26. Способ изготовления пористых силикатных материалов. С.И.Брыков, В.М.Бусыгин, Р.Г.Валеев, Л.Г.Рейсин, К.С.Галимов, Ф.А.Закиров, В.И.Корнеев, Н.А.Мочалов, И.Х.Мухаметов, Ю.А.Поддубный, Т.Д.Тихонова, А.А.Федурин. - Заявл. 29.05.1998. - Опубл 20.08.1999.16. RF patent No. 2134668, MKI C04B 28/26. A method of manufacturing porous silicate materials. S.I. Brykov, V.M. Busygin, R.G. Valeev, L.G. Reisin, K.S. Galimov, F.A. Zakirov, V.I. Korneev, N.A. Mochalov, I. Kh. Mukhametov, Yu.A. Poddubny, T.D. Tikhonova, A.A. Fedurin. - Declared. 05/29/1998. - Publish 08.20.1999.

17. Патент РФ №2134669, МКИ С04В 28/26. Масса для изготовления пористого силикатного материала под действием сверхвысоточастотного излучения. С.И.Брыков, В.М.Бусыгин, Р.Г.Валеев, Л.Г.Рейсин, К.С.Галимов, Ф.А.Закиров, В.И.Корнеев, Н.Л.Мочалов, И.Х.Мухаметов, Ю.А.Поддубный, Т.Д.Тихонова, А.А.Федурин. - Заявл 29.05.1998. - Опубл. 20.08.1999.17. RF patent No. 2134669, MKI C04B 28/26. Mass for the manufacture of porous silicate material under the influence of ultrahigh-frequency radiation. S.I. Brykov, V.M. Busygin, R.G. Valeev, L.G. Reisin, K.S. Galimov, F.A. Zakirov, V.I. Korneev, N.L. Mochalov, I. Kh. Mukhametov, Yu.A. Poddubny, T.D. Tikhonova, A.A. Fedurin. - Declared May 29, 1998. - Publ. 08/20/1999.

18. Патент РФ №2268248, МКИ С04В 28/26. Вспененный материал и способ его изготовления. В.А.Лотов, К.А.Рудик. - Заявл. 06.07.2004. - Опубл. 20.01.2006.18. RF patent No. 2268248, MKI C04B 28/26. Foamed material and method of its manufacture. V.A. Lotov, K.A. Rudik. - Declared. 07/06/2004. - Publ. 01/20/2006.

19. Патент РФ №2177922, МКИ С04В 28/26. Способ получения теплоизоляционного материала на основе жидкого стекла. В.А.Решетов, В.Т.Павлов, А.Т.Павлов, Л.Н.Беликов, И.Б.Древко. - Заявл. 24.08.2000. - Опубл. 10.01.2002.19. RF patent No. 2177922, MKI C04B 28/26. A method of obtaining a heat-insulating material based on liquid glass. V.A. Reshetov, V.T. Pavlov, A.T. Pavlov, L.N. Belikov, I. B. Drevko. - Declared. 08.24.2000. - Publ. 01/10/2002.

20. Патент РФ №2165908, МКИ С04В 28/26. Композиция для получения теплоизоляционного материала. Н.Ф.Артеменко, Г.Н.Истюков, Л.Н.Заболотная, В.А.Рассолов, А.Н.Кондратенко. - Заявл. 10.07.2000. - Опубл. 27.04.2001.20. RF patent No. 2165908, MKI C04B 28/26. Composition for obtaining heat-insulating material. N.F. Artemenko, G.N. Istyukov, L.N. Zabolotnaya, V.A. Rassolov, A.N. Kondratenko. - Declared. 07/10/2000. - Publ. 04/27/2001.

21. Патент РФ №2173674, МКИ С04В 28/26. Состав и способ получения вспученного силикатного материала. В.А.Лотов, В.И.Верещагин, Ю.А.Стальмаков. - Заявл. 13.08.1998. - Опубл. 20.09.2001.21. RF patent No. 2173674, MKI C04B 28/26. Composition and method for producing expanded silicate material. V.A. Lotov, V.I. Vereshchagin, Yu.A. Stalmakov. - Declared. 08/13/1998. - Publ. 09/20/2001.

22. Патент РФ №2267468, МКИ С04В 28/26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала. А.И.Кудяков, Т.Н.Радина, М.Ю.Иванов - Заявл. 30.03.2004. - Опубл. 10.01.2006.22. RF patent No. 2267468, MKI C04B 28/26. Raw mix and method for producing granulated insulating material. A.I. Kudyakov, T.N. Radina, M.Yu. Ivanov - Decl. 03/30/2004. - Publ. 01/10/2006.

23. Патент РФ №2274620, МКИ С04В 28/26. Сырьевая смесь для гранулированного теплоизоляционного материала и способ его получения. А.И.Кудяков, Т.Н.Радина, М.Ю.Иванов. - Заявл. 30.03.2004. - Опубл. 10.01.2006.23. RF patent No. 2274620, MKI C04B 28/26. Raw mix for granulated insulating material and method for its preparation. A.I. Kudyakov, T.N. Radina, M.Yu. Ivanov. - Declared. 03/30/2004. - Publ. 01/10/2006.

24. Патент РФ №2254363, МКИ С04В 28/26. Сырьевая смесь для гранулированного теплоизоляционного материала. А.И.Кудяков, Т.Н.Радина, М.Ю.Иванов. - Заявл. 30.03.2004. - Опубл. 20.11.2005.24. RF patent №2254363, MKI C04B 28/26. Raw mix for granular insulating material. A.I. Kudyakov, T.N. Radina, M.Yu. Ivanov. - Declared. 03/30/2004. - Publ. 11/20/2005.

25. Патент РФ №2243181, МКИ С04В 28/26. Керамический материал с высокой пористостью в гранулированной форме. Джанграссо Антонио. - Заявл. 07.05.2001. - Опубл. 27.12.2004.25. RF patent No. 2243181, MKI C04B 28/26. Ceramic material with high porosity in granular form. Gangrasso Antonio. - Declared. 05/07/2001. - Publ. 12/27/2004.

26. Патент РФ №2154618, МКИ С04В 28/26. Способ изготовления теплоизоляционного материала на основе кремниевых пород. Ф.Л.Капустин, Е.Б.Владимирова, В.М.Уфимцев, В.В.Фурман, А.А.Писцов. - Заявл. 10.11.1998. - Опубл. 20.08.2000.26. RF patent No. 2154618, MKI C04B 28/26. A method of manufacturing a thermal insulation material based on silicon rocks. F.L. Kapustin, E. B. Vladimirova, V. M. Ufimtsev, V. V. Furman, A. A. Pistsov. - Declared. 11/10/1998. - Publ. 08/20/2000.

27. Патент РФ №2087447, МКИ С04В 28/26. Смесь для получения теплоизоляционного материала и способ его получения. Н.И.Малявский, Б.В.Генералов, О.В.Крифукс, В.В.Павлюковец. - Заявл. 12.08.1993. - Опубл. 20.08.1997. - Прототип.27. RF patent No. 2087447, MKI C04B 28/26. A mixture for obtaining a heat-insulating material and a method for its production. N.I. Malyavsky, B.V. Generalov, O.V. Krifuks, V.V. Pavlyukovets. - Declared. 08/12/1993. - Publ. 08/20/1997. - The prototype.

Claims

1. The raw material mixture to obtain a heat-insulating material, including water glass, calcium hydroxide, a liquid component and an additive, characterized in that as calcium hydroxide it contains hydrated lime with CaO content of 320-350 g per 1000 g of paste, and as an additive - wood sawdust with particles less than 5 mm in the following ratio of components, parts by weight:

liquid glass 1000 paste - calcium hydroxide 60-200 wood sawdust 50-400 water 60-250

2. A method of manufacturing a foam silicate heat-insulating material, comprising preparing a raw mixture by mixing water glass, calcium hydroxide and additives, obtaining granules, their subsequent heat treatment, characterized in that calcium hydroxide - slaked lime with a CaO content of 320-350 g is used as calcium hydroxide per 1000 g of paste in the ratio (wt.) liquid glass: lime paste equal to 1: 0.06-0.2, wood sawdust with a particle size of less than 5 mm in an amount of 5-40 wt.% is used as an additive, mixing of Vedas ut to thicken the composition, the resulting composition is kept until a stable gel is formed for 0.5-24 hours, the gel is crushed to a particle size of 2-40 mm, placed in molds and heat treated in the temperature range 500-650 ° C for 1.5 -2.5 hours, cool and remove the material from the mold.