RU2128633C1

RU2128633C1 - Raw mix and method of preparing heat-insulating material

Info

Publication number: RU2128633C1
Application number: RU96115722A
Authority: RU
Inventors: Т.Н. Радина; Ю.П. Карнаухов; И.П. Невмержицкий; А.В. Евсин; Д.С. Сазонов
Original assignee: Братский Индустриальный Институт
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1999-04-10

Abstract

FIELD: building materials industry, more particularly liquid glass based compositions for manufacture of heat- insulating materials. SUBSTANCE: raw mix comprises, wt.%: liquid glass, 82-89; microsilicon filler which is crystalline silicon production waste; 8.93-16.4; and sodium bicarbonate, 1.6-1.77. Method comprises preparing liquid glass mix, filler, sodium salt of inorganic acid, granulating the resulting mixture and subsequently heating it at 100 C for 1 h, and then at 250 C for 1 h. EFFECT: greater strength, lower heat treatment temperature, simpler technological process for manufacturing heat-insulating material. 3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности, к композициям на основе жидкого стекла для изготовления теплоизоляционных материалов. The invention relates to the production of building materials, in particular, to compositions based on liquid glass for the manufacture of heat-insulating materials.

Известна сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, мел, буру [1]. Known raw mix for the manufacture of insulating material, including water glass, chalk, borax [1].

Недостатком этой сырьевой смеси является высокая плотность, низкая прочность, а также использование дорогостоящего дефицитного отвердителя (буры). The disadvantage of this raw material mixture is high density, low strength, as well as the use of expensive scarce hardener (borax).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой сырьевой смеси является сырьевая смесь для получения пеносиликатного теплоизоляционного материала [2]. Состав включает компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Жидкое стекло - 90-94
Поверенная соль - 2-4
Микрокремнезем - 4-6
Жидкое стекло разогревают до температуры 50-60^oC и добавляют смесь микрокремнезема с поваренной солью при постоянном перемешивании до получения однородной массы. Затем эту массу загружают в формы и подвергают термообработке при 360±10^oC в течение 3 часов. После охлаждения пеносиликатный материал извлекают из формы и обрабатывают в изделия.The closest technical solution to the proposed raw material mixture is a raw material mixture to obtain a foam silicate thermal insulation material [2]. The composition includes components in the following ratio, wt.%:
Liquid Glass - 90-94
Salt Attorney - 2-4
Silica fume - 4-6
The liquid glass is heated to a temperature of 50-60 ^o C and add a mixture of silica fume with sodium chloride with constant stirring until a homogeneous mass. Then this mass is loaded into molds and subjected to heat treatment at 360 ± 10 ^o C for 3 hours. After cooling, the foam silicate material is removed from the mold and processed into products.

Недостатками известной композиции является низкая прочность материала, повышенная температура термообработки и длительность процесса получения пеносиликатного изделия. The disadvantages of the known composition is the low strength of the material, the increased heat treatment temperature and the duration of the process for producing a foam silicate product.

Целью изобретения является повышение прочности теплоизоляционного материала, снижение температуры его термообработки и упрощение технологического процесса производства теплоизоляционного материала. The aim of the invention is to increase the strength of the insulating material, lowering the temperature of its heat treatment and simplifying the technological process of production of insulating material.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для получения гранулированного теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, натриевую соль неорганической кислоты и наполнитель, содержит в качестве натриевой соли неорганической кислоты бикарбонат натрия, а в качестве наполнителя - микрокремнезема - микрокремнезем - отход производства кристаллического кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло 82-89,3, бикарбонат натрия 1,6-1,77, микрокремнезем - отход производства кристаллического кремния 8,93-16,4. А способ получения теплоизоляционного материала, включающий приготовление смеси жидкого стекла, наполнителя, натриевой соли неорганической кислоты с последующей термообработкой, предусматривает, что приготовленную смесь гранулируют, а термообработку проводят при температурах 100^oC в течение часа и затем при 250^oC в течение часа.This goal is achieved in that the raw material mixture for the production of granular insulating material, including water glass, inorganic acid sodium salt and a filler, contains sodium bicarbonate as an inorganic acid salt, and silica fume - silica fume - a crystalline silicon production waste in the next the ratio of components, wt.%: liquid glass 82-89.3, sodium bicarbonate 1.6-1.77, silica fume - a waste product of crystalline silicon 8.93-16.4. A method of obtaining a heat-insulating material, including preparing a mixture of water glass, filler, inorganic acid sodium salt, followed by heat treatment, provides that the prepared mixture is granulated, and heat treatment is carried out at temperatures of 100 ^o C for an hour and then at 250 ^o C for an hour.

Микрокремнезем является отходом производства кристаллического кремния следующего химического состава, мас.%: SiO₂ - 90-95%, Fe₂O₅ 0,1-0,3, CaO - 0,4-1, MgO - 0,3-0,8, Na₂O - 0,1-0,2, Al₂O₃ - 0,3-0,8, K₂O - 0,04. Насыпная плотность микрокремнезема составляет 0,370 г/см³, удельная поверхность - 25-50 тыс.см²/г. Жидкое стекло представляет собой продукт, получаемый в результате гидротермальной обработки суспензии микрокремнезема с каустической содой при температуре 85±5^oC и атмосферном давлении. Силикатный модуль жидкого стекла находится в пределах от 1 до 3, плотность - от 1,25 до 1,42 г/см³.Silica fume is a waste product of the production of crystalline silicon of the following chemical composition, wt.%: SiO ₂ - 90-95%, Fe ₂ O ₅ 0,1-0,3, CaO - 0,4-1, MgO - 0,3-0, 8, Na ₂ O - 0.1-0.2, Al ₂ O ₃ - 0.3-0.8, K ₂ O - 0.04. The bulk density of silica fume is 0.370 g / cm ³ , the specific surface is 25-50 thousand cm ² / g. Liquid glass is a product obtained by hydrothermal treatment of a suspension of silica fume with caustic soda at a temperature of 85 ± 5 ^o C and atmospheric pressure. The silicate module of liquid glass is in the range from 1 to 3, the density is from 1.25 to 1.42 g / cm ³ .

Теплоизоляционный материал готовят следующим образом: микрокремнезем и бикарбонат натрия перемешивают 1-1,5 минут. Жидкое стекло разогревают до температуры 50-60^oC и добавляют смесь микрокремнезема с бикарбонатом натрия при постоянном перемешивании, затем сырьевую смесь гранулируют в грануляторе, полученные гранулы термообрабатывают - сушат в сушильном шкафу при температуре 100^oC - 1 час и при 250^oC - 1 час. В таблице приведены физико-механические показатели предлагаемого и известного материалов.Thermal insulation material is prepared as follows: silica fume and sodium bicarbonate are mixed for 1-1.5 minutes. The liquid glass is heated to a temperature of 50-60 ^o C and a mixture of silica fume with sodium bicarbonate is added with constant stirring, then the raw mixture is granulated in a granulator, the obtained granules are heat treated - dried in an oven at a temperature of 100 ^o C - 1 hour and at 250 ^o C - 1 hour. The table shows the physical and mechanical properties of the proposed and known materials.

Содержание компонентов при испытаниях: жидкое стекло - 82%, микрокремнезем 16,4%, бикарбонат натрия 1,6%, а также - жидкое стекло 89,3%, микрокремнезем 8,93%, бикарбонат натрия 1,77%. The content of the components during the tests: water glass - 82%, silica fume 16.4%, sodium bicarbonate 1.6%, and also water glass 89.3%, silica fume 8.93%, sodium bicarbonate 1.77%.

В таблице 2 приведены сравнительные результаты предлагаемого и известного способов. Table 2 shows the comparative results of the proposed and known methods.

Как видно из таблицы 2, предлагаемый способ отличается от известного меньшей температурой термообработки и меньшей длительностью технологического процесса. В предлагаемом способе отсутствует стадия охлаждения пеносиликатного материала, загрузки и извлечения его из формы, а также обработки его в изделия, кроме того, использование микрокремнезема - многотоннажного отхода производства кристаллического кремния способствует сохранению окружавшей среды путем организации безотходного производства. As can be seen from table 2, the proposed method differs from the known lower heat treatment temperature and a shorter duration of the process. In the proposed method, there is no stage of cooling the silicate material, loading and extracting it from the mold, and processing it into products, in addition, the use of silica fume - large-tonnage waste of crystalline silicon production contributes to the preservation of the environment by organizing waste-free production.

Источники информации
1. А.с. СССР 450787, кл. C 04 B 28/26.Sources of information
1. A.S. USSR 450787, class C 04 B 28/26.

2. А.с. СССР 1706997, кл. C 04 B 28/26, 30/00. 2. A.S. USSR 1706997, class C 04 B 28/26, 30/00.

Claims

1. The raw material mixture of heat-insulating material, including water glass, filler - silica fume and inorganic acid sodium salt, characterized in that it contains fumed silica as microsilica — a waste product of crystalline silicon production, and sodium bicarbonate as sodium inorganic acid salt in the following ratio of components , wt.%:
Liquid glass - 82 - 89.3
Silica fume - a waste product of the production of crystalline silicon - 8.93 - 16.4
Sodium Bicarbonate - 1.6 - 1.77
2. A method of obtaining a heat-insulating material, comprising preparing a mixture of water glass, filler, inorganic acid sodium salt, followed by heat treatment, characterized in that the prepared mixture is granulated, and heat treatment is carried out at 100 ^o C for an hour and then at 250 ^o C for an hour .