Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к способам получения кремнеземного наполнителя, предназначенного для использования в производстве резиновых композиций на территории Карагандинского резинотехнического завода, а также других отраслях промышленности.
Задачей изобретения является снижение себестоимости получаемых резиновых смесей путем добавления кремнеземного наполнителя.
Поставленная задача решается путем синтеза кремнеземного наполнителя для резиновых смесей на базе промышленного отхода Карагандинского кремниевого завода.
Целью изобретения является упрощение процесса и повышение усиливающих свойств композиций при использовании осажденного кремнеземного наполнителя, а также снижение себестоимости как получаемого продукта-кремнеземного наполнителя, так и в последствии, резиновых изделий. Кроме утилизация промышленных отходов немаловажна для такого промышленного города Караганды.
Цель достигается тем, что автоклавным способом путем кислотного осаждения синтезируется кремнеземный наполнитель с практически аналогичными свойствами с уже известными и производимыми наполнителями.
Отличительным признаком способа является то, что полученный кремнеземный наполнитель синтезирован на базе промышленного отхода Карагандинского кремниевого завода.

Текст

Смотреть все

(51) 01 33/18 (2006.01) 09 1/28 (2006.01) 09 3/06 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ качестве минерального наполнителя в шинной и резинотехнической отраслях промышленности,обладающих заданными физико-техническими характеристиками. Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается в одновременной утилизации промышленного отхода отчественного кремниевого завода и переработке его в экономически выгодный продукт для дальнейшего введения в резинотехнические смеси с целью улучшения физико-механических параметров. Отличительным признаком способа является то,что в данном случае в качестве исходного кремнеземсодержащего сырья используется микрокремнезем, который подвергается щелочной обработке при давлении 5 МПа и температуре 90 С раствором гидроксида натрия,взятом в соотношении 7.53.751 осаждение диоксида кремния ведется 36 соляной кислотой.(72) Севостьянова Кристина Александровна Омашева Айман Валекановна Тажбаев Еркеблан Муратович Каколина Галина Михайловна Салькеева Ляззат Каришовна Сугралина Лариса Маратовна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Карагандинский государственный университет им. академика Е.А. Букетова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСАЖДЕННОГО КРЕМНЕЗЕМНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к технологии химической переработки минерального сырья, в частности к способам получения кремнеземного наполнителя - аналога белой сажи, применяемого в Полезная модель относится к технологии химической переработки минерального сырья, в частности к способам получения высокодисперсного диоксида кремния (аналога белой сажи), из микрокремнезема, являющегося вторичным продуктом производства металлургического кремния. Синтетический диоксид кремния (синтетический кремнезем) находит широкое промышленное. применение. Его используют в качестве наполнителя в производстве резин, зубных паст, как добавки и вспомогательного вещества в пищевой и фармацевтической промышленности. Одним из наиболее перспективных направлений использования высокодисперсного диоксида кремния является резинотехническая промышленность. Применение белой сажи в качестве наполнителя основано на ее свойстве образовывать непрерывную сеточную структуру,вследствие взаимодействия между частицами диоксида кремния и каучука, что приводит к качественному изменению состояния макромолекул каучука, снижению растворимости и тенденции к кристаллизации, повышению их прочности и модуля эластичности конечных продуктов. Введение белой сажи в рецептуру резины приводит также к повышению предела прочности получаемых материалов. Одним из способов получения белой сажи является проведение карбонизации жидкого стекла углекислым газом,нейтрализации,гидромеханической обработки образовавшейся суспензии в гидродинамическом акустическом аппарате с роторным излучателем при скорости движения суспензии 1-2 м/с, фильтрации, промывки и сушки осадка Патент 2023664, 1994 г Недостатками известного способа являются большие энергозатраты и сложность процесса. Известен способ выделение диоксида кремния из стекловатой вулканической породы, в качестве которой используют перлит, обсидиан, пемзу с содержанием кремнезема - 69-75 Патент 1791383, С 01 В 33/12, 1993 г. Недостатком известного способа является трудоемкость процесса,регламентируемая используемым исходным сырьем,невысокая степень извлечения диоксида кремния из минерального сырья и недостаточно высокая удельная поверхность получаемого продукта. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является патент 1791383, С 01 В 33/12, 1993 г. Известный способ сложен по своей технологичности, кроме того,показатели удельной поверхности предлагаемого продукта выше, чем в вышеуказанном патенте. Данный этап технологии исключен из предлагаемого способа,который включает щелочную обработку микрокремнезема при давлении 5 МПа и температуре 90 С, кислотное осаждение кремнеземного наполнителя и дальнейшую осушку до постоянной массы, что является наиболее упрощенным способом переработки кремнеземсодержащего сырья. При производстве металлургического кремния на отечественных заводах одним из побочных продуктов является микрокремнезем, который не находит широкого применения и складируется. Предлагается использование его в качестве сырья для производства высокодисперсного диоксида кремния. Задачей является одновременная утилизация отхода производства металлургического кремния и производство высокодисперсного кремнеземного наполнителя. Поставленная задача решается тем,что способ, получения диоксида кремния, включает измельчение кремнийсодержащего сырья микрокремнезема, обработку последнего щелочным реагентом при температуре 90 С и давлении 5 МПа,отделение образовавшегося осадка и осаждение диоксида кремния из полученной жидкой фазы минеральной кислотой, выделение образовавшегося диоксида кремния фильтрацией,) последующую его промывку и сушку. Отличительным признаком способа является то,что в данном случае технология получения высокодисперсного кремнеземного наполнителя не требует энергоемких затрат по сравнению с аналогичными известными способами, в качестве исходного кремнеземсодержащего сырья используется микрокремнезем, который подвергают щелочной обработке при давлении 5 МПа и температуре 90 С раствором гидроксида натрия,взятом в соотношении 7.53.751 осаждение диоксида кремния ведется 36 соляной кислотой. Способ осуществляется следующим образом Синтез жидкого стекла Анализ применяемой микросилики приведен в таблице 1 Таблица 1 Получение жидкого стекла проводится в автоклаве-нагревателе, изготовленном из листовой стали толщиной 10 мм. Реакционное пространство в виде цилиндра, гермитически закрытого крышкой,имеет объем 0,001 м 3. Ко дну реакционного пространства подведены труба для выпуска пара и труба для выпуска готового продукта. Вокруг 2 цилиндра устроен нагревательный кожух, к которому подводится через трубу пар. Давление в реакционном пространстве и кожухе измеряется манометрами. Пар,с помощью которого производится нагревание смеси, выпускается в нагревательный кожух и по мере необходимости в реакционное пространство, что дает возможность избежать излишнего разбавления едкой щелочи и получаемого жидкого стекла. Предварительное приготовление раствора щелочи проводят при введении 2 массовых частей химически чистого едкого натра в 11 массовых частей дистиллированной воды. Далее при постоянном перемешивании добавляется 4 массовые части микрокремнезема - в данном случае носителя диоксида кремния. Полученный раствор загружается в автоклав. Обработка массы производится под давлением 5 МПа в течение 90 мин. Массы добавляемых веществ рассчитывались исходя из следующих пропорций 59,35 воды 32,25 микросилики 8,3871 едкого натра (сухого) Об окончании реакции свидетельствует прекращение выделения водорода. Осадки гидроокисей металлов отстаиваются в течение 2-3 дней и удаляются из полученного жидкого стекла деконтацией,стекло промывается 3 раза артезианской водой. Синтез высокодисперсного диоксида кремния на основе жидкого стекла. Полученное жидкое стекло нагревается до 70 С при постоянном помешивании. Осадок промывается через воронку Бюхнера горячей водой 5-6 раз до нейтральной . Далее белый осадок сушится при температуре 100 С в течение 5-6 часов в сушильном шкафу. Полученный продукт представляет собой мелкодисперсный порошок белого цвета, который должен соответствовать ГОСТ 18307-78 марке БС 30. Пример 1. Изначально готовится раствор щелочи. При постоянном помешивании в 328 г воды добавляется 61,28 г едкого натра. Массы добавляемых веществ рассчитываются исходя из следующих пропорций 59,35 воды 32,25 микросилики 8,3871 едкого натра (сухого). Далее при постоянном помешивании добавляется 110 г микросилики - в данном случае носителя дикосида кремния. Полученный раствор загружается в автоклав. Обработка массы производится под давлением 5 МПа в течении 90 мин. Об окончании реакции свидетельствует прекращение выделения водорода. Осадки гидроокисей металлов отстаиваются в течении 2-3 дней, стекло 2-3 раза промывается артезианской водой. Осадок гидроокисей металлов массой 9,5 г осушается. Синтез кремнеземного наполнителя Полученное жидкое стекло массой 790 г нагревается до 70 С при постоянном помешивании. Осадок промывается через воронку Бюхнера горячей водой 5-6 раз до нейтральной . Далее белый осадок сушится при температуре 100 С в течении 5-6 часов в сушильном шкафу. Полученный продукт представляет собой мелкодисперсный порошок белого цвета,который должен соответствовать ГОСТ 18307-78 марке БС-30. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Способ получения осажденного кремнеземного наполнителя,включающий измельчение кремнеземсодержащего сырья,обработку химическим реагентом, удалением твердого осадка из жидкой фазы, фильтрацию полученной массы,промывание и сушку, отличающийся тем, что в качестве сырья используют микрокремнезем,который подвергают щелочной обработке при давлении 5 МПа и температуре 90 С с раствором гидроксидом натрия, взятом в соотношении водамикрокремнеземедкий натр - 7,53,751, осаждение кремнеземного наполнителя ведут 36 соляной кислоты.

МПК / Метки

МПК: C09C 1/28, C09C 3/06, C01B 33/18

Метки: осажденного, способ, наполнителя, получения, кремнеземного

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/3-u1793-sposob-polucheniya-osazhdennogo-kremnezemnogo-napolnitelya.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ получения осажденного кремнеземного наполнителя</a>

Похожие патенты