UA69405C2 - Спосіб фільтрування дилатантного матеріалу та осад дилатантного матеріалу - Google Patents

Abstract

Спосіб зниження абразивності кальцинованого каолінового пігменту, що містить діоксид кремнію, шляхом контрольованого вилуговування діоксиду кремнію з пігменту (перевага віддається використанню розчину каустику для вилуговування діоксиду кремнію з кальцинованого каоліну). Згідно з іншим аспектом винаходу, яскравість, непрозорість або обидві ці характеристики кальцинованого каоліну підвищують шляхом підвищення ступеня дисперсності вихідного каоліну, що подають у кальцинатор. Поєднання цих способів забезпечує одержання кальцинованого каоліну з низькою абразивністю та високими яскравістю та непрозорістю. Інший аспект цього винаходу стосується вдосконаленого способу фільтрування дилатантних матеріалів, наприклад, вилугуваної кальцинованої глини.

Description

Опис винаходу

Цей винахід стосується нових кальцинованих пігментів, які характеризуються унікальним сполученням 2 надзвичайно низької абразивності з високою яскравістю та переважно покрівною здатністю, еквівалентною характеристиці, яка досягається при використанні найкращих відомих кальцинованих каолінових пігментів, які не мають низької абразивності, притаманної пігментам, які пропонуються цим винаходом. Винахід стосується також способу виготовлення таких пігментів шляхом піддавання повністю кальцинованих пігментів, зокрема, відносно тонко подрібнених повністю кальцинованих пігментів, процесу вилуговування каустиком, який селективно 70 вилуговує діоксид кремнію з кальцинованих пігментів, тим самим знижуючи характеристики їхньої абразивності.

Кальциновані каолінові пігменти застосовують на протязі кількох десятиліть для різних промислових цілей, наприклад, для покриття паперу, наповнення паперу, виготовлення фарб, пластмас тощо. При такому застосуванні вони надають готовим продуктам низку бажаних властивостей: яскравість, непрозорість (покрівну здатність), міцність (у пластмасах), шорсткість і підвищене тертя (у папері). Для покриття та наповнення 12 паперу використовують майже виключно тонко подрібнені повністю кальциновані каолінові пігменти, наприклад, пігмент АМЗІЕХ 938 з яскравістю 9395, що виробляється фірмою "Енгельгард Корпорейшн" (Епдеїйага

Согрогайоп). Дивись, наприклад, патент США Мо3,586,523 на ім'я Фенслоу (РапзеЇом/) та інших, який включено до цього опису за посиланням, де описано виробництво цього пігменту з ультратонких "твердих" каолінів третинного періоду. У зв'язку з високою яскравістю та світлорозсіювальними властивостями таких тонкоподрібнених повністю кальцинованих каолінових пігментів, їхньою основною функцією при застосуванні у паперах є забезпечення непрозорості та яскравості, часто замість значно дорожчих пігментів на основі діоксиду титану, які також можна застосувати для підвищення цих функціональних характеристик.

Хоч такі повністю кальциновані каолінові пігменти, одержані шляхом кальцинування ультратонких твердих каолінів, мають меншу абразивність, ніж інші кальциновані каолінові пігменти, вони все ж більш абразивні, ніж с товарні некальциновані каолінові пігменти. Наприклад, товарні кальциновані каолінові пігменти так званої (3 "низької абразивності"?, наприклад, АМ5І ЕХ 932), як правило, мають значення показника абразивності за

Айнленером (Еїіпіеппег) близько 20. З практичної точки зору це означає підвищену спрацьовуваність сіток папероробної машини, притуплення ножів перемотувально-різальних верстатів, спрацьовування друкарських форм при контакті з папером, до складу покриття якого входять тонко подрібнені кальциновані пігменти, і о взагалі стирання будь-якої поверхні, яка контактує з такими пігментами. Виробники паперу висувають щораз Га») вищі вимоги щодо зниження абразивності.

Повністю кальцинований каолін, як правило, має набагато вищу абразивність, ніж гідратований каолін. До З методів випробувань на абразивність, широко вживаних у папероробній промисловості та виробництві пігментів, /Ф3 належать випробування на абразивність за Айнленером (Ешіпіеппег) і випробування методом "голки" (Мееаіе).

Показник абразивності повністю кальцинованого каоліну за Айнленером складає, як правило, приблизно 2Омг за ее, 100000 обертів, а показник за методом голки приблизно 100Омкг. Для гідратованих каолінів показник за

Айнленером приблизно 5мг за 100000 обертів, а показник за методом голки - приблизно 200Омкг.

Один зі способів виготовлення кальцинованого каоліну низької абразивності оснований на регулюванні « ступеню подрібнення сирової глини перед кальцинацією. Наприклад, патент США Мо4,381,948 на ім'я -

МакКонелла (МеСоппеїї) та інших пропонує подавати в кальцинатор особливо тонко подрібнену сирову глину с (масова частка частинок розміром менше їмкм 10095). В ілюстративних прикладах використано тверді глини

Із» такого ж типу, як у патенті Фенслоу (дивись вище).

У патенті США Мо5,022,924 розкрито спосіб зниження абразивності кальцинованої глини. Спосіб включає змішування глини перед кальцинацією з тонко подрібненим діоксидом кремнію.

Хоч у техніці відомі численні способи зниження абразивності кальцинованого каоліну, такі способи, як б правило, призводять до втрати яскравості пігменту або інших його позитивних властивостей. Таким чином, існує (Те) потреба в способі ефективного оброблення повністю кальцинованого каоліну з метою зменшення його абразивності при збереженні яскравості та непрозорості в умовах використання в папері, фарбах та пластмасах. шк Добре відомо, що після повної кальцинації гідратованих алюмосилікатів каолінової глини діоксид кремнію ав! 20 лего вилуговується розчином гідроксиду натрію з видаленням мінімальної кількості оксиду алюмінію. (Дивись патент США Мо2,939,764 на ім'я Шенфельдера (ЗспоепіеІдег) та інших). У патенті Шенфельдера наведено сл малюнки, які демонструють вплив кальцинування каолінової глини при різних температурах на розчинність оксиду алюмінію та діоксиду кремнію в розчинах гідроксиду натрію при концентраціях від приблизно 5905 до 40965.

Ці малюнки свідчать, що після попереднього кальцинування каоліну високої чистоти при приблизно 10007 із 25 нього можна вилугувати концентрованими розчинами діоксиду натрію до 8095(мас.) діоксиду кремнію. Відомості з

ГФ) патенту США Мо2,939,764 включено до даного опису за посиланням.

Один з аспектів цього винаходу стосується способу зниження абразивності кальцинованого каолінового о пігменту, що містить діоксид кремнію, який включає вплутування з пігменту не більше як 4095(мас.) діоксиду кремнію. 60 Інший аспект цього винаходу стосується вдосконаленого способу фільтрування дилатантного (термін пояснено нижче - прим, перекл.) матеріалу, який включає стадії: а) виготовлення дилатантного матеріалу;

В) змішування з дилатантним матеріалом пористого мінералу, що має розмір пор до 100А і питому площу поверхні (визначену за способом БЕТ) в межах від 200м2/г до 1000м2/г;і бо с) фільтрування суміші дилатантного матеріалу з пористим мінералом для видалення рідини і одержання осаду на фільтрі.

Ще один аспект цього винаходу стосується складу осаду на фільтрі, одержаного за вдосконаленим способом фільтрування.

Детальний опис варіантів здійснення винаходу, яким віддається перевага

Кальцинована глина низької абразивності

Згідно з одним із аспектів цього винаходу, абразивність кальцинованого каоліну знижують шляхом контрольованого вилуговування діоксиду кремнію з каоліну з використанням способу вилуговування водним розчином каустику. Як правило, чим більша кількість діоксиду кремнію вилуговується з кальцинованого каоліну, /р0 тим більше знижується абразивність. Винахід пропонує спосіб зниження абразивності кальцинованого каоліну, а також кальцинований каолін зниженої абразивності.

В процесі експериментів по вивченню вилуговування діоксиду кремнію з товарного повністю кальцинованого каоліну з метою зниження абразивності було виявлено, що таке вилуговування може спричинити небажану втрату непрозорості пігменту. Іншими словами, чим вище ступінь вплутування, тим сильніше втрачається /5 непрозорість. Не посилаючись на будь-яку конкретну теорію, можна вважати, що втрата непрозорості повністю кальцинованого пігменту, вилугуваного каустиком, пов'язана зі зниженням його "коефіцієнту відбивання" внаслідок втрати діоксиду кремнію. При видаленні діоксиду кремнію в пігменті утворюються пори. Показник відбивання повітря нижче, ніж у діоксиду кремнію.

Іншим наслідком вилуговування каустиком є зменшення розміру частинок вилугуваного пігменту. Розмір 2о частинок вилугуваного кальцинованого пігменту, як правило, менше, ніж у пігменті, що не був вилугуваний. Чим вище ступінь вилуговування пігменту, тим менше розмір його частинок.

Як правило, гідратні частинки вихідного матеріалу для кальцинованого пігменту можна легко диспергувати у водному середовищі. Проте будь-яка частинка повністю кальцинованого каолінового пігменту (вилугуваного чи невилугуваного) являє собою агрегат багатьох окремих частинок, які є "кальцинованою формою" гідратних сч ов частинок вихідного матеріалу, і агрегати кальцинованого каолінового пігменту важко піддаються руйнуванню.

Таким чином, неможливо одержати дисперсію кальцинованого каоліну, що містила б окремі первинні частинки. і)

При вилуговуванні діоксиду кремнію певна частка "в'яжучого", що сприяє стійкості агрегатів, видаляється, і агрегати розпадаються на менші фрагменти; відповідно, розмір частинок повністю кальцинованого каолінового пігменту при вилуговуванні зменшується. Таким чином, зменшення розміру частинок не вважається ю зо безпосередньою причиною втрати непрозорості.

У способі згідно з цим винаходом кальцинований каолін диспергують у водному розчині їдкого лугу, як о правило, гідроксиду натрію (каустичної соди, каустику). Можна використати також інші луги, наприклад, «г гідроксид калію. Діоксид кремнію (головним чином, аморфний) вилуговується з каоліну, розчиняючись у розчині каустику і утворюючи маточний розчин силікату натрію. На умови вилуговування можна впливати шляхом Ме з5 регулювання температури вилуговування, концентрації каустику та тривалості процесу вилуговування. Ступінь со вплутування впливає на абразивність, розмір частинок, питому площу поверхні та світлорозсіяння. Наприклад, посилене вилуговування має наслідком, як правило, знижену абразивність, зменшений розмір частинок, збільшення питомої поверхні та підвищене світлорозсіяння. Регулюючи ступінь вплутування, можна одержати кальциновані пігменти з бажаною комбінацією властивостей, наприклад, з низькою абразивністю та високим « бвітлорозсіянням. з с Важливе значення має належний контроль процесу вилуговування діоксиду кремнію з кальцинованої глини і запобігання його надлишкового протікання. Термін "надлишковий" означає такий ступінь вплутування або його ;» умови, які призводять до зниження практично важливих оптичних характеристик вилугуваної кальцинованої глини, насамперед, її непрозорості. Тому доцільно, щоб із кальцинованої глини вилуговувалися щонайбільше приблизно 4095 (мас.) діоксиду кремнію, краще не більше ніж 2595 і найкраще від 895 до 1295 діоксиду кремнію.

Ге» Ступінь вплутування залежить від різноманітних факторів, до яких належать, наприклад: тривалість вилуговування; і, пористість глини до вилуговування; ї5» концентрація вилуговувального розчину; температура вилуговування; і о вміст твердої речовини глини у суспензії, де проходить вилуговування. Таким чином, для обізнаного фахівця с ясно, що можна вибрати будь-яку комбінацію вищеперелічених параметрів з метою досягнення видалення з кальцинованої глини бажаної кількості діоксиду кремнію.

Проте при виконанні контрольованого вилуговування діоксиду кремнію доцільно використовувати порівняно в Низькі концентрації розчину каустику, наприклад, приблизно 1090(мас.) діоксиду натрію, краще менше 1095 і найкраще менше 590(мас.) діоксиду натрію. При використанні знижених концентрацій вилуговувального розчину (Ф, можна уникнути надлишкового видалення діоксиду кремнію, а процес досягнення бажаного ступеню вплутування ка легше піддається регулюванню.

Методику вилуговування згідно з цим винаходом, якій віддається перевага, описано нижче. Готують водний бо розчин гідроксиду натрію бажаної концентрації. Якщо вилуговування виконують при температурі вище температури приміщення, то розчин каустику можна нагріти перед додаванням каоліну, після додавання або частково перед додаванням, а частково після нього. Перевага віддається використанню твердого каоліну типу, описаного у вищезгаданому патенті Фенслоу. Проте можна використовувати також придатні для цієї мети м'які каоліни. Після додавання каоліну дисперсію витримують при бажаній температурі протягом бажаного часу для 65 Виконання вилуговування. Доцільно підтримувати частинки каоліну в стані рівномірної суспензії шляхом використання перемішувальних пристроїв, наприклад, лопатевої мішалки. Маточну рідину (розчин силікату натрію) потім відділяють від каоліну, наприклад, фільтруванням або декантацією, з наступним промиванням.

Якщо бажаною формою продукту є дисперсія, то процес на цьому закінчують. Якщо бажано одержати сухий продукт, то дисперсію фільтрують, тверду фазу сушать і потім подрібнюють у порошок відомим способом.

Згідно з іншим аспектом цього винаходу, оптичні властивості вилугуваного кальцинованого продукту підвищують шляхом оптимізації розподілу розмірів частинок гідратного вихідного матеріалу, що подають у кальцинатор, і регулювання параметрів процесу вилуговування (див. ілюстративний приклад, поданий нижче).

Непрозорість вилугуваного кальцинованого каоліну підвищують шляхом зменшення середнього розміру частинок гідратного вихідного матеріалу, який використовують для виробництва кальцинованого продукту. Цей 7/0 факт є несподіваним, зважаючи на те, що вилуговування спричиняє зменшення розміру частинок пігменту.

Можна було 6 очікувати, що для компенсації такого зменшення розміру частинок слід було б збільшити розмір частинок вихідного матеріалу. Проте, ми розглядали причину втрати непрозорості і приписали це явище зниженню коефіцієнта відбивання. Зменшення розміру частинок вилугуваного продукту не має відношення до втрати непрозорості.

Як непрозорість, так і яскравість кальцинованого каолінового пігменту можна значно підвищити шляхом зменшення розміру частинок гідратного вихідного каоліну, зокрема, шляхом видалення "грубої фракції" вихідного матеріалу. Таким чином, незважаючи навіть на втрату непрозорості, вилугуваний (поліпшений) кальцинований пігмент може мати однакову або підвищену непрозорість у порівнянні зі стандартним невилугуваним кальцинованим каоліном. Оптимізуючи розмір частинок гідратного вихідного матеріалу, можна підвищити го непрозорість (а також яскравість) кальцинованого каоліну, внесок яких компенсує втрату непрозорості, спричинену вилуговуванням каустиком.

Одним із способів виготовлення гідратного вихідного матеріалу для процесу кальцинації зі зменшеним розміром частинок полягає в центрифугуванні вихідного матеріалу з метою відділення відносно грубих частинок від менших і одержання таким чином матеріалу з підвищеною масовою часткою дрібних частинок. Для цілей сч ов цього дослідження у продукті визначали масову частку частинок з діаметром еквівалентної сфери (ДЕС) менше 1мкм, яку позначали "Уо(мас.) «1мкм". Зразки було виготовлено з вихідних матеріалів з номінальним вмістом і) 8Одо(мас.)«1мкм (найгрубіший), 8590(мас.)сімкм і ЗОбо(мас.)с1мкм. Вилугувані та невилугувані кальциновані продукти випробували шляхом введення в папір для його наповнення. Виявлено, що вилугований зразок низької абразивності мав показник абразивності за методом голки на 30906 менший від вилугуваного зразка, одержаного у зо З нецентрифугованого вихідного матеріалу; при цьому яскравість була підвищена на 0,7 пункту і непрозорість на 0,9 пункту. о

Вдосконалене фільтрування «г

Інший аспект цього винаходу стосується вдосконаленого способу фільтрування кальцинованої глини згідно з цим винаходом. Ме

Спостереженням виявлено, що вилугувана кальцинована глина, одержана згідно з цим винаходом, со поводиться як дилатантний матеріал. Термін "дилатантний" стосується матеріалів, які під впливом зусилля зсуву набуває вигляду твердого стану, а при незначних зусиллях зсуву або при їхній відсутності має вигляд рідкого текучого стану.

При фільтруванні дилатантного матеріалу на барабанному фільтрі виникає утруднення. При використанні « барабанного фільтра всередині перфорованого барабана створюють вакуум. Барабан обертається в ванні з 7-3) с матеріалом, що підлягає фільтруванню. Під впливом вакууму матеріал притискується до фільтра, і з нього видаляється вода та інші рідкі компоненти. Потім відфільтрований матеріал (осад) відділяють від фільтра ;» шляхом відключення вакууму, після чого він захоплюється валком (холодний валок). Відфільтрований матеріал знімається з холодного валка під дією скребачки і падає у бункер, звідки його звичайно передають на подальше оброблення з допомогою шнека.

Ге» Однак при спробах фільтрування дилатантного матеріалу на барабанному фільтрі притиснутий до барабана матеріал обертається разом з ним, перебуваючи у пастоподібному стані, при цьому від нього відділяється лише ік незначна частка води чи фільтрату або ж таке відділення взагалі не має місця. Після відключення вакууму їх матеріал переходить у рідкий стан внаслідок відсутності зусилля зсуву. Таким чином, фільтрування практично не 5о має місця, і матеріал стікає з барабана і ніколи не надходить на холодний валок для зняття осаду. о Нами виявлено, що в присутності пористого мінералу, наприклад, цеоліту, досягаються прийнятні швидкості сп фільтрування дилатантного матеріалу.

Пористий мінерал

Пористі мінерали, придатні для використання згідно з цим винаходом, мають розмір пор до 100А (перевага ов Віддається розміру пор менше 40А, а найбільша перевага - розміру менше 10А) і питому площу поверхні, визначену методом БЕТ, в межах від 200м2/г до 1000Мм2/Гг; перевага віддається діапазону від 200м 2/г до о 800м2/г, а найбільша перевага - від 400м2/г до 800м2/г. Доцільно, щоб пористі мінерали мали однорідну іме) пористість.

До таких мінералів, які зустрічаються в природі, а також можуть бути одержані синтетичним способом, 60 належать, наприклад, цеоліти, пористі різновиди діоксиду кремнію (в тому числі сублімовані, осаджені, аерогелі та гідрогелі), оксид алюмінію, карбонат кальцію, монтморілоніти (наприклад, бентоніт і гекторит), атапульгіт, галуазит, вермікуліт, діатомова земля, ангідрид кремнієвої кислоти, силікат алюмінію, силікат кальцію, силікат магнію, сульфат барію, сульфат кальцію, оксид цинку та цирконати. Найбільша перевага віддається цеолітам. 65 До придатних для цієї мети природних цеолітів належать морденіт, клиноптіоліт, ферієрит, дакіардит, шабазіт, еріоніт і фожазіт.

До придатних синтетичних цеолітів належать синтетичні продукти, що мають кристали типу фожазіту, тобто цеоліти Х і У, а також цеоліти А, Ї, Р, В, синтетичні морденіт і ферієрит, 25М-5 та МСМ-22, але не тільки перелічені типи. Придатними є також мезопористі силікати, наприклад, МСМ-41 і його аналоги, та інші групи Молекулярних сит, наприклад, алюмофосфати й титаносилікати. Особлива перевага віддається використанню будь-якого цеоліту групи фожазіту. Мається на увазі, що до таких цеолітів можуть належати деметалізовані цеоліти, які мають значний об'єм пор у діапазоні мезопористості, тобто від 20А до 5О0А.

Синтетичні цеоліти звичайно виготовляють у натрієвій формі, тобто вони містять в безпосередній близькості від кожного алюмінієвого тетраедра катіон натрію, який врівноважує його заряд. Описано значну кількість 7/0 основних типів цеолітів. Ці типи цеолітів різняться як за кристалічною структурою, так і за складом. Цеоліти мають різні розміри пор залежно від кристалічної структури. Ці цеолітні пори, рівномірно розподілені в структурі, слід відрізняти від інших нецеолітних макропор, які можуть бути присутні у деяких частинках.

Діаметри пор складають, наприклад, приблизно 3,8А (шабазіт), 4,1А (цеоліт А), 5,1-5,6А (75М-5) і 7,АА (цеоліт У).

Склад цеолітів може бути різним в залежності від відношення числа тетраедричних вузлів, зайнятих /5 алюмінієм, до числа вузлів, зайнятих кремнієм. Цей склад звичайно характеризують відношенням 510 5/АІ2Оз.

Наприклад, обидва цеоліти Х і М є синтетичними аналогами мінералу фожазіту, але зі складом у різних діапазонах, як подано нижче:

Цеоліт Х - ЗІОД/А2О3-2,0-3,0

Цеоліт У - ЗІОД/А2О3-3,0-6,0

Інші цеоліти, наприклад, 25М-5, характеризуються набагато вищим відношенням 51О25/АІ2О3.

Перевага віддається синтетичним цеолітам типу У, які мають структуру фожазиту. Цеоліт типу У, синтезований будь-яким способом, може бути використаний без жодних обмежень. Типові характеристики цеоліту У, використаного в цьому винаході, подано нижче: ря 8ІО2/АгОЗ 4,5-5,5 с

Вміст Маг2О 12-1495 (в нелеткій частині матеріалу) (8)

Питома площа поверхні за БЕТ дОО-в00м г

Розмір частинок 1-140мкм

Рентгенографічна характеристика Типова для структур типу фожазіту І

Кількість пористого матеріалу, який додають до дилатантного матеріалу, залежить від природи як о дилатантного матеріалу, що підлягає фільтруванню, так і пористого матеріалу. Таким чином, обізнаний фахівець -«ф може без утруднень добрати ефективну кількість добавки пористого матеріалу. В разі використання цеоліту з діапазоном розміру частинок від їмкм до мкм введення приблизно від 195 до 4095(мас), краще від 595 до Ме.

Зз5 2О70(мас.) цеоліту в дилатантний матеріал помітно впливає на процес фільтрування. При обробленні Ге) кальцинованої глини, з якої вилуговранням видалено 2095 (мас.) діоксиду кремнію змішування 80 масових частин вилугованої кальцинованої глини з 20 масовими частинами натрієвого цеоліту типу У забезпечує ефективне фільтрування, як показано в Прикладі 2.

Приклади «

Приклад 1 шщ с Цей приклад демонструє поліпшені оптичні характеристики, досягнуті шляхом регулювання розподілу за й розміром частинок гідратного каоліну, що є вихідним матеріалом для способу, та інших параметрів процесу «» вилуговування. Спосіб включає такі стадії:

А. Приготування фракціонованого вихідного матеріалу;

В. Попереднє подрібнення висушеного розпилювальним способом вихідного матеріалу на

Ге»! повітряно-струменевому млині;

С Кальцинація в муфельній печі; о Ор. Вилуговування розчинами діоксиду натрію різних концентрацій протягом 2 годин при температурі 1807 ї» (82"С);і

Е. Промивання, фільтрування, сушіння та кінцеве подрібнення на млині МІККО-РОЇ МЕКІ2ЕКФ, обладнаного о ситом з круглими отворами діаметром 0,039 дюйма (1мм). 4 Для приготування фракціонованого вихідного матеріалу був застосований як стандартний сировий матеріал гідратний каолін, який звичайно використовують для виробництва кальцинованого каолінового пігменту АМЗІГ ЕХ 939. Стандартний сировий матеріал зі вмістом твердої речовини 57,89о центрифугували протягом 10 хвилин при 5Б Швидкості 1000 обертів за хвилину для одержання фракції вихідного матеріалу з 9295-ним вмістом частинок розміром менше імкм (номінально такий матеріал позначають як "9095-ний вихідний матеріал"). Той же іФ) стандартний сировий матеріал центрифугували протягом 5 хвилин при швидкості 1000 обертів за хвилину для ко одержання фракції вихідного матеріалу з 8б9Уо--ним вмістом частинок розміром менше 1мкм (номінально позначеної як "85956-ний вихідний матеріал"). Інший зразок того ж сирового матеріалу зі вмістом твердої бо речовини 57,890 центрифугували протягом ЗО секунд при швидкості 1000 обертів за хвилину для одержання фракції матеріалу з 7996-ним вмістом частинок розміром менше ї1мкм (номінально позначеної як "8095-ний вихідний матеріал"). Більш детальну характеристику розподілу розмірів частинок у стандартному, 9095-ному, 8590-ному і 8095-ному вихідних матеріалах, визначену методом седиментації з використанням аналізатора розмірів частинок ЗЕОВІСКАРНЄ, подано нижче: 65 Сумарна масова частка (90) частинок менше вказаного розміру

Усі три фракції потім були оброблені на магнітному сепараторі продуктивністю 25т/год.

Зразки вихідних матеріалів сушили розпилювальним способом і піддавали попередньому подрібненню на повітряно-струменевому млині ТКОЗТ Т5 при робочому тиску 80 фунтів на кв. дюйм (55ОкПа). Потім подрібнений матеріал кальцинували в муфельній печі протягом 40 хвилин при температурі 109670.

Процес вилуговування проводили при температурі 180" (8272) протягом 2 годин у розчинах гідроксиду натрію концентрацією 2,796. При вилуговуванні 2,790-ним розчином гідроксиду натрію із 9090-ного вихідного матеріалу видаляється 12,290(мас.) діоксиду кремнію, із 8590-ного матеріалу 8,495 і з 8О09б6-ного - 8,290.

Вилугувані та невилугувані зразки трьох вищезазначених кальцинованих продуктів були випробувані в дослідженні наповнення паперу разом зі зразком нецентрифугованого кальцинованого вихідного каоліну.

Випробування виконували на зразках з нормалізованим вмістом мінералу 495. Результати подано в Таблиці 1.

Для кожного зразка літерою І! позначено вилугований матеріал, а літерою - невилугований. сч о ю зо о «

Примітки: (є) 2) Непрозорість визначена за методом ТАРРІ Т-45-ОМ-91 з використанням приладу для випробувань непрозорості Тесппідупе моделі ВМІ -2. і-й

З) Абразивність визначена шляхом вимірювання втрати маси стандартної бронзової голки після 10,000 проколів стопки паперу відповідного зразка масою воог/м 2,

Наведені дані свідчать про дещо знижену непрозорість (0,2-0,4 пункту) вилугуваних пігментів порівняно з « невилугуваними, одержаними з 8095-ного та 8595-ного матеріалів. Вилугуваний пігмент із 9095-ного матеріалу - с має погіршені показники яскравості та непрозорості в порівнянні з невилугуваним, можливо, внаслідок більшої и втрати діоксиду кремнію (1295 проти 895 у пігментах з 8095-ного та 8595-ного вихідних матеріалів). Проте, є» невилуговані зразки пігментів із 80950-ного та 8590-ного матеріалів мають кращі показники яскравості та непрозорості, ніж невилугуваний стандартний пігмент. Вилугуваний пігмент з 8595-ного матеріалу має не тільки знижену абразивність порівняно з невилугуваним зразком стандартного пігменту, але й значно вищі (22) характеристики яскравості та непрозорості. с Приклад 2

Цей приклад демонструє значні переваги фільтрування згідно з цим винаходом. т» КОНТРОЛЬНИЙ зразок готували із суспензії кальцинованої глини зі вмістом твердої фази 3095, вилугованої о 50 1596-ним розчином гідроксиду натрію протягом години при температурі 60"С (видалено 2090(мас.) діоксиду кремнію). До частини контрольного зразка додавали 20 масових частин натрієвого цеоліту типу У сл (ПОРІВНЯЛЬНИЙ зразок) у кількості води, необхідній для збереження 3095-ного вмісту твердої фази. Отже, обидва зразки до фільтрування на фільтрі Бюхнера при вакуумі 35 дюймів ртутного стовпа (890 Торр) мали вміст твердої фази 3090. о ій

ПпПОРІВНЯЛЬНИЙ 3,5 години 514 60 й й - й й

Як видно з Таблиці 2, додавання цеоліту справляє значний вплив на фільтрувальну здатність дилатантного матеріалу.

У вищенаведеному описі представлено принципи цього винаходу, варіанти його здійснення, яким віддається перевага, і методики роботи. Проте, винахід, який претендує на захист, не обмежений конкретними формами, розкритими в описі, отже, їх слід розглядати як ілюстративні, а не обмежувальні. Обізнані фахівці можуть бо внести варіанти та зміни, не виходячи за межі об'єму винаходу.

Claims (11)

Формула винаходу

1. Спосіб фільтрування дилатантного матеріалу, який включає такі стадії: змішування з дилатантним матеріалом пористого мінералу, що має розмір пор до 100 А і питому площу поверхні (визначену за способом БЕТ) в межах від 200 м2/г до 1000 м/г, фільтрування суміші дилатантного матеріалу з пористим мінералом для видалення рідини і одержання осаду на фільтрі та відокремлення цього осаду.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що пористий мінерал вибраний з групи, яка включає цеоліти, п Шк й й й пористі різновиди кремнезему, оксид алюмінію, карбонат кальцію, монтморилоніт, атапульгіт, галуазит, вермикуліт, діатомову землю, діоксид кремнію, силікат алюмінію, силікат кальцію, силікат магнію, сульфат барію, сульфат кальцію, оксид цинку та цирконати.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що дилатантним матеріалом є кальцинована каолінова глина.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що дилатантним матеріалом є кальцинована каолінова глина, вилугувана каустиком.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що пористим мінералом є цеоліт типу Д, Х, У або І.

6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що цеолітом є цеоліт типу У.

7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що цеолітом є натрієвий цеоліт типу У.

8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що фільтрування виконують на барабанному вакуум-фільтрі.

9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що фільтрування виконують на стрічковому вакуум-фільтрі.

10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що фільтрування виконують на гвинтовому пресі.

11. Осад дилатантного матеріалу, одержаний за способом фільтрування за будь-яким із пп. 1-7. с тріїгя я " : " " : : пов Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних о мікросхем", 2004, М 9, 15.09.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. ІФ) «в) « (о) (Се)

- . и? (о) се) щ» («в) сл іме) 60 б5