SE436843B - Sett att framstella en agglomererad sand, som innehaller magnesuimsilikat samt agglomererad sand - Google Patents

Description

soosssofe g 2 I allmänhet utgör syran minst 50 vikt% av magnesium- silikatet, under det att vattnet utgör minst 25 vikt% dv aryl- sulfonsyran, företrädesvis H0-100% av denna vikt. Det är lättast att använda en vattenlösning av arylsulfonsyra.

Sanden innehåller vanligen 10-20 viktñ magnesiumsilikat.

Sanden kan vara en kiselhaltig sand, en olivinsand, en kromitsand eller andra. I allmänhet har utgångssanden en kornstorleksför- delning mindre än 5 mm och företrädesvis mindre än ca 1 mm.

Som magnesiumsilikat, lämpligt att omsättas med en syra, kan man använda sepiolit (3 SíO2, 2 MgO, 1 H20), sjöskum (Si3O10 HuMg2), serpentin (2 Si02, 3 MgO, 1 H20) och helt allmänt alla silikater i olivingruppen. Olivin är ett silikat av magnesium och järn, vars viktsammansättning är: - MgO : H8-50% - sioz : Q1-n5% - FeEOB : 6,5-8% Balansen till 100% utgöres av crgoš, Nio, Mno, cao och Aizoà.

Reaktionen utföres desto lättare om magnesiumsilikatet föreligger i form av ett finfördelat pulver. Man erhåller ut- märkta resultat när kornstorleksfördelníngen av det såsom ut- gângsprodukt använda magnesiumsilikatet är mindre än 0,15 mm, företrädesvis mindre än 0,1 mm.

Bland de arylsulfonsyror, som är lämpliga, kan isynner- het nämnas de med formeln R R1 2 \ fl / SOBH H3 vari R1, R2 och H3, oberoende av varandra, betecknar väte, hydroxi eller rak eller grenad lägre alkylgrupp (C1-C6, före- trädesvis C1-Cu). Syrorna är oftast följande i fallande preferens- ordning, bensensulfonsyra, xylensulfonsyrorna, fenolsulfonsyrorna, kumensulfonsyrorna, isynnerhet para-isomererna. Paratoluensulfon- syra föredrages. Man kan även använda aralkylsulfonsyror, vars alkyldel har upp till 6 kolatomer, företrädesvis minst H kol- atomer, t.ex. bensylsulfonsyra. 5 8005389-6 Det är ekonomiskt fördelaktigt att försätta arylsulfon- syran med en stark syra, t.ex. svavelsyra i förhållandet högst H0, företrädesvis högst 15 vikt%.

I följande exempel, som beskriver uppfinningen, ut- tryckes delarna och procenten i vikt om inget annat angives.

Exempel 1 Man blandar 100 delar olivinmjöl (som passerar en sikt med maskvidden 0,07Ä mm) med 50 delar 65%-ig paratoluensulfonsyra och 100 delar vatten. Blandningen får stå över natt. Därefter filtreras, tvättas och extraheras den senare fällningen med Soxhlet i vatten för att utvinna de lösliga salterna. Man doserar det lösliga magnesiumet, som bildats i form av magnesiumammonium- fosfat och kalcinering till pyrofosfat. Man erhåller 33,79 g magnesiumsalt av paratoluensulfonsyra i jämförelse med ett teore- tiskt värde om 3Ä,5 g.

En försaltning av syran med olivin har således ägt rum.

Exempel 2-H Man blandar 20 delar olivinpulver (kornstorleksfördel-_ ning mindre än 0,07U mm) och 80 delar kiselsand med 8,10 respek- tive 12 delar paratoluensulfonsyra 65%-ig i vattenlösning.

Man noterar härdningstiderna och temperaturstegringarna.

Man framställer en böjprovstav av typ GF (Georg Fisher) och man bestämmer böjhållfastheten H8 timmar efter bindningen.

Resultaten framgår av tabell I.

Jämförande exempel 1 Man upprepar exempel 2 men utan att sätta till vatten och genom att ersätta vattenlösningen av syran med en 70%-ig vattenfri metanollösning av paratoluensulfonsyra. Försaltningen äger praktiskt taget inte rum.

En bensenlösning av paratoluensulfonsyra leder inte heller till någon nämnvärd försaltning.

Jämförande exempel 2-6 I Man upprepar exempel 2 men ersätter paratoluensulfon- syran med myrsyra, ättiksyra, diklorättiksyra, glyoxylsyra respek- tive dodecylbensensulfonsyra. Man observerar inte samma bindning som med de förut beskrivna sulfonsyrorna.

Exempel 5-7 Såsom i exempel 2 blandas 90 delar kiselsand, 10 delar olivin respektive 5,6 och Y delar 65%-ig paratoluensulfonsyra.

De erhållna resultaten framgår av tabell I. soozsso-6 Ä Exempel 8 Man upprepar exempel 5 men med en 70 vikt%-ig bensen- sulfonsyralösning. De erhållna resultaten framgår av tabell I.

Exempel 9 ' I Man blandar 90 delar kiselsand, 10 delar olivin och 5 delar av en blandning av en 65%-ig vattenlösning av syra, inne- hållande 95%»paratoluensulfonsyra och 7% svavelsyra. Resultaten framgår av tabell I.

Tabell I Bindningstid Från utgångstemp. Böjhållfasthet Exempel i minuter till sluttemp. i C 7 kp/om 2 15 från 16 till 30 9 3 20 - från 16 till 29 15 U 25 från 18 till 32 19 5 25 från 16 till 24 u,5 6 50 från 16 till 25 10 7 50 från 16 till 28 1Ü,5 8 Ä0 ' från 16 till 22 6,5 9 15 från 16 till 26 07 Jämförelsen mellan exempel 7 och exempel 9 visar vikten av en liten tillsats av svavelsyra. ' Man placerar stavarna från varje exempel i en ugn. De spricker inte. Man placerar ett prov av varje exempel i en degel och värmer till 120000 i muffelugn. Man erhåller en blank belägg- ning av kol på degelns glasyr.

Exempel 10 Man blandar 80 viktdelar olivinsand med finhetsgraden H0/80 AFS med 20 delar olivinpulver och i kallt tillstånd till- sättes 10 delar 65%-ig kommersiell paratoluensulfonsyra och man blandar på nytt under 30 sekunder, Denna blandning hälles i en gjutform och packas med en stampanordning. Systemets temperatur stiger snabbt från 20 till 3500. Efter 3 minuters kontakt har produkten en tillräcklig stel- het för att tagas ut ur gjutformen utan att deformeras. Den innehåller magnesium-paratoluensulfonat.

Efter stelning konstaterar man att systemets pH-värde (upplösning av ett prov i vatten) ligger nära den neutrala 5 8003380-6 punkten, dvs. att sulfonsyran har försaltats.

Den produkt, som stelnat under ovan beskrivna betingel- ser, och som placerats i en ugn vid 10000 bevarar den struktur, som den fått vid gjutningen och har en god resistans mot värme- chocker utan att spricka.

I Eftersom bindningen blir analog med en bindning med ett hydrauliskt bindemedel blir vattnet en beståndsdel och krympning förekommer inte. Detta gynnar fabrikationsnoggrannheten för de gjutna metallstyckena. gxirpel 11 Exempel 7 upprepas men man ersätter kiselsaltet med ett kromitsalt med finhetsgraden H0/80 AFS. Temperaturen stiger från 5 till 25°C under 20 minuter vid en rumstemperatur på 1800.

Efter en kontakttid på 20 minuterhar produkten en tïüxäcklig stelhet för att tagas ut ur gjutformen utan att de- formeras.

Claims (9)

8003380-6 Patentkrav

1. Sätt att framställa en agglomererad sand, varvid man blandar en sand, som innehåller minst 5 vikt% av ett magne- síumsilikat, som reagerar med en syra, och en arylsulfonsyra, k ä n n e t e c k n a t av att blandningen utföres i vattenmiljö i närvaro av minst 25 vikt% arylsulfonsyra beräknat på vikten av magnesiumsilikatet.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att arylsulfonsyran utgör minst 50 vikt% av magnesiumsilikatet.

3. Sätt enligt krav 1.eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att vattnet utgör minst 25 vikt% av arylsulfonsyran.

4. 11. sätt enligt krav 3, känna *de c knat av att vattnet utgör Ä0-100 vikt% av arylsulfonsyran. '

5. Sätt enligt krav 5 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att man blandar arylsulfonsyran i vattenlösning.

6. Sätt enligt ett eller flera av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att arylsulfonsyran försättes med en stark syra, företrädesvis svavelsyra.

7. Sätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att svavelsyran utgör högst 15% av arylsulfonsyran.

8. Sätt enligt ett eller flera av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att arylsulfonsyran är paratoluen- sulfonsyra.

9. Sätt enligt ett eller flera av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att magnesiumsilikatet tillhör olivin- gruppen. 10, Agglomererad sand, ísynnerhet gjutsand, k ä n n e- t e c k n a d av att den innehåller minst 5 vikt% av ett magnesium~arylsulfonat.