RU2489228C1

RU2489228C1 - Method of making pelletised aluminium powder

Info

Publication number: RU2489228C1
Application number: RU2012122433/02A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Громов; Светлана Анатольевна Антипина
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-08-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to powder metallurgy, particularly, to continuous production of aluminium pelletised powder. It may be used in construction, chemistry, hydrogen power engineering and fuels. Aluminium powder is mixed with organic additive in rotary mixer at rotor 10 rpm for 5-9 minutes to produce pellets. Said organic additive represents an aqueous solution of PVA-M glue at the ratio of 1:1-3 wt % fed into mixing zone in compliance with water-solid ratio making 0.6-0.85 relative units.

EFFECT: higher degree of solution in water and increased strength.

2 tbl

Description

Изобретение относится к области порошковой металлургии, к получению алюминиевой гранулированной пудры, и может быть использовано в строительстве, химии, водородной энергетике, топливах.The invention relates to the field of powder metallurgy, to the production of aluminum granular powder, and can be used in construction, chemistry, hydrogen energy, fuels.

Известен способ получения алюминиевой пудры в виде паст, получаемых методом смешивания ее с водным раствором, содержащим ингибиторы коррозии алюминия - хромпик (K₂Cr₂O₇), соли лигносульфоновых кислот, сульфитный щелок и другие (а.с. СССР №777005, опубликовано: 07.11.1980, МПК ⁵ С04В 15/02). Указанный способ заключается в простом смешивании пудры с водным раствором и обеспечивает получение газообразователей, обладающих способностью диспергироваться в воде. Такие пасты находят применение в строительной промышленности для получения пористых бетонов, в лакокрасочной промышленности в качестве пигмента водных красок и т.д. Недостатками известных способов и состава получаемых газообразователей являются низкая стабильность водных паст и непрерывное газообразование вследствие реакции алюминия с водой.A known method of producing aluminum powder in the form of pastes obtained by mixing it with an aqueous solution containing aluminum corrosion inhibitors - chrompeak (K ₂ Cr ₂ O ₇ ), lignosulfonic acid salts, sulfite liquor and others (AS USSR No. 777005, published : 07.11.1980, IPC ⁵ С04В 15/02). The specified method consists in simply mixing the powder with an aqueous solution and provides gas-forming agents having the ability to disperse in water. Such pastes are used in the construction industry for the production of porous concrete, in the paint and varnish industry as a pigment of water paints, etc. The disadvantages of the known methods and composition of the resulting blowing agents are the low stability of aqueous pastes and continuous gas generation due to the reaction of aluminum with water.

Известен способ смешения алюминиевой пудры с уайт-спиритом, содержащим от 1 до 4% ОП-10 от веса пудры, до пастообразного состояния Т:Ж=1, паста подвергается центрифугированию до содержания твердых частиц 60-65%, затем подсушиванию на воздухе до содержания твердых частиц 80-90%. Продукт представляет собой скомкованную массу, легко рассыпающуюся на отдельные комки, непылящую. При добавлении в воду паста легко диспергируется, образуя равномерно распределенную в воде суспензию (RU 2194029, опубл. 10.12.2002). Недостатком данного изобретения является сложная технология и образование комков алюминиевой пудры без сохранения ее формы при нажатии, а также отсутствие прочности гранул.A known method of mixing aluminum powder with white spirit containing from 1 to 4% OD-10 by weight of the powder, to a paste state T: W = 1, the paste is centrifuged to a solids content of 60-65%, then air-dried to particulate matter 80-90%. The product is a crumpled mass, easily crumbling into separate lumps, dust-free. When added to water, the paste is easily dispersed, forming a suspension uniformly distributed in water (RU 2194029, publ. 10.12.2002). The disadvantage of this invention is the complex technology and the formation of lumps of aluminum powder without maintaining its shape when pressed, as well as the lack of strength of the granules.

Наиболее близким является способ получения алюминиевой гранулированной пудры для производства газобетона (RU 2363562, опубл. 10.08.2009 г.). Способ включает сухое измельчение частиц алюминия с жирующей добавкой в атмосфере инертного газа, отделение измельченного алюминия и его осаждение в виде пудры, которую смешивают с органической добавкой, состоящей из смеси сложных эфиров на основе триэтаноламина и 2-этилгексановой кислоты, а также полиэтиленгликоля с молекулярной массой до 400, перед смешением с пудрой органическую добавку доводят до жидкой консистенции и подают в зону смешения точно дозировано из расчета 5-20% от веса пудры. Недостатком этого способа получения гранулированной алюминиевой пудры является сложность технологии и многокомпонентность состава органического происхождения.The closest is a method of producing aluminum granular powder for the production of aerated concrete (RU 2363562, publ. 08/10/2009). The method includes dry grinding of aluminum particles with a fatliquoring additive in an inert gas atmosphere, separating the crushed aluminum and depositing it in the form of powder, which is mixed with an organic additive consisting of a mixture of esters based on triethanolamine and 2-ethylhexanoic acid, as well as polyethylene glycol with a molecular weight to 400, before mixing with the powder, the organic additive is brought to a liquid consistency and fed into the mixing zone accurately dosed at the rate of 5-20% of the weight of the powder. The disadvantage of this method of producing granular aluminum powder is the complexity of the technology and the multicomponent composition of organic origin.

Задача настоящего изобретения состоит в получении гранул алюминиевой пудры различного размера от 1 до 10 мм и распусканием в воде до 10 минут.The objective of the present invention is to obtain granules of aluminum powder of various sizes from 1 to 10 mm and blooming in water for up to 10 minutes.

Поставленная задача достигается тем, что способ получения гранулированной алюминиевой пудры включает смешивание алюминиевой пудры с органической добавкой, смешивание проводят в мешалке миксерного или роторного типа при скорости вращения ротора до 10 об/мин в течение 5-9 мин до получения гранул. Органическую добавку подают в зону смешивания в соответствии с водотвердым отношением, равным 0,6-0,85 отн.ед., в качестве органической добавки используют водный раствор клея ПВА-М в соотношении 1:1-3 вес. частей.The problem is achieved in that the method of producing granular aluminum powder involves mixing aluminum powder with an organic additive, mixing is carried out in a mixer of a mixer or rotor type at a rotor speed of up to 10 rpm for 5-9 minutes to obtain granules. The organic additive is fed into the mixing zone in accordance with a water-solid ratio of 0.6-0.85 rel.ed., an aqueous solution of PVA-M glue in a ratio of 1: 1-3 weight is used as the organic additive. parts.

При этом обеспечивается высокая степень равномерности распределения связки по всему объему алюминиевой пудры с получением гранулированной пудры с высокой степенью растворимости в воде от 8 до 10 г/мин и предела прочности при сжатии от 3,9 до 6,2 МПа.This ensures a high uniformity of the distribution of the binder over the entire volume of aluminum powder to obtain granular powder with a high degree of solubility in water from 8 to 10 g / min and a compressive strength of 3.9 to 6.2 MPa.

Для приготовления гранулированной алюминиевой пудры были исследованы 9 составов (таблица 1), отличающиеся содержанием органической добавки растворенной в воде и водотвердым отношением (водно-клеевой раствор: алюминиевая пудра).For the preparation of granular aluminum powder, 9 compositions were studied (Table 1), characterized by the content of the organic additive dissolved in water and the water-solid ratio (water-glue solution: aluminum powder).

Состав 1 изготавливали следующим образом: навеску алюминиевой пудры 16 г помещают в барабан мешалки роторного или миксерного типа, закрывают крышкой и при медленном введении органической добавки в количестве 9,6 мл (что соответствует водотвердому отношению 0,6) через специальное отверстие и медленным вращением ротора до 10 об/мин гранулируют в течение 5 мин. Полученные гранулы высыпают в чашу для затвердевания в течение 1 суток, после чего исследовались основные физико-механические свойства, таблица 2. Остальные составы были изготовлены по аналогии с первым.Composition 1 was made as follows: a 16 g sample of aluminum powder was placed in a rotary or mixer type mixer drum, closed with a lid and, when the organic additive was added slowly in an amount of 9.6 ml (which corresponds to a water-solid ratio of 0.6) through a special hole and slow rotation of the rotor up to 10 rpm granulate for 5 minutes The obtained granules are poured into the hardening bowl for 1 day, after which the basic physical and mechanical properties were studied, table 2. The remaining compositions were made by analogy with the first.

Новый технический результат, который может быть достигнут при реализации заявленного способа, заключается в высокой степени равномерности распределения связки по всему объему алюминиевой пудры с образованием гранул и высокой степенью распускания в воде, а также высокой прочности, что расширяет область использования алюминиевой пудры и снижает трудозатраты при ее использовании.A new technical result that can be achieved by implementing the claimed method is a high degree of uniformity of the distribution of the binder throughout the volume of aluminum powder with the formation of granules and a high degree of dissolution in water, as well as high strength, which expands the use of aluminum powder and reduces labor costs when its use.

Таблица 1Table 1 № составаComposition number Отношение Вода: Клей, вес. частиThe ratio of Water: Glue, weight. parts Водотвердое отношение В/T, отн.ед.Water-hard ratio B / T, rel. Время гран-я, минGran time, min 1one 1:31: 3 0,600.60 55 22 1:11: 1 0,600.60 55 33 1:21: 2 0,600.60 55 4four 1:31: 3 0,750.75 77 55 1:11: 1 0,750.75 77 66 1:21: 2 0,750.75 77 77 1:31: 3 0,850.85 99 88 1:11: 1 0,850.85 99 99 1:21: 2 0,850.85 99

Таблица 2table 2 Изделие из смеси состава, №A product from a mixture of composition, No. Средний размер гранул, ммThe average size of the granules, mm Растворимость, г/минSolubility g / min Прочность образцов при сжатии, МПаThe compressive strength of the samples, MPa 1one 1-31-3 10,010.0 5,55.5 22 1-41-4 8,48.4 5,05,0 33 1-41-4 8,08.0 3,93.9 4four 2-62-6 10,010.0 6,06.0 55 2-62-6 8,58.5 4,84.8 66 2-62-6 8,08.0 4,54,5 77 4-84-8 1010 6,26.2 88 4-84-8 9,59.5 5,95.9 99 4-84-8 8,08.0 5,95.9

Claims

A method of producing granular aluminum powder, comprising mixing granulated powder with an organic additive, characterized in that the mixing is carried out in a mixer of a mixer or rotor type at a rotor speed of 10 rpm for 5-9 minutes to obtain granules, the organic additive is fed into the zone mixing in accordance with a water-solid ratio of 0.6-0.85 rel.ed., moreover, as an organic additive use an aqueous solution of glue PVA-M in a ratio of 1: 1-3 weight.h.