Получение теплоизоляционных материалов на основе кремнегеля по одностадийной технологии

Abstract

Разработана одностадийная технология получения теплоизоляционных материалов на основе кремнегеля – отхода производства AlF3, включающая следующие основные стадии: гидротермальный синтез полисиликата, гранулирование, классификацию и вспенивание. По сравнению с известными аналогами она отличается существенно меньшей энергоемкостью, не требует сложного и дорогостоящего оборудования, позволяет варьировать гранулометрический состав вспененного продукта (от 0,5 до 30,0 мм). Определяющее влияние на стабильность качества получаемого продукта оказывают процессы деполимеризации и поликонденсации, протекающие на стадии синтеза гидросиликатов из кремнегеля в результате воздействия NaOH. Установлено, что только при условии разделения стадий деполимеризации и поликонденсации кремнегеля во времени возможно получение вспененного конечного продукта с насыпной плотностью менее 200 кг/м3. Определены значения технологических параметров процесса (кремнеземистый модуль, температура суспензии, интенсивность ее перемешивания, температура вспенивания, количество и тип модифицирующих добавок) синтеза теплоизоляционных материалов. Необходимая концентрация активного растворенного кремнезема в суспензии обеспечивается при 15–30 мин интенсивного перемешивания реакционной смеси, подогретой до температуры не выше 35–40°С. Для регулирования скорости поликонденсации наиболее эффективным является введение углерода в количестве 0,2–0,3%. Быстрый переход суспензии в гель достигается при ее нагреве до 70–80°С в течение 10–15 мин. Синтезированные по предложенной технологии гели после старения и вспенивания при температуре 450–500°С обеспечивают получение теплоизоляционных материалов, которые по своим показателям не уступают зарубежным.