Курсовая работа: Диатомит как природный наноматериал
Помол (вальцы тонкого помола)
Сухое смешивание (двухвальный противоточный смеситель)
Увлажнение и смешивание (смеситель-увлажнитель) Вода
Формование (ленточный пресс)
Сушка (туннельная сушилка)
Обжиг (туннельная печь)
Оправка изделий (циркульная пила)
Склад готовой продукции
Рисунок 5 – Схема технологического процесса производства диатомовых изделий с выгорающими добавками
Сравнительно короткий режим сушки сырца и возможность применения высоких температур в конце процесса позволяют осуществить сушку непосредственно в туннельных обжиговых печах. Такой прием исключает перегрузку с сушильных вагонеток на обжиговые и сокращает производственный цикл. Обжиг изделий проводят до спекания диатомитового сырья и образования керамического черепка. Особенность обжига изделий из опилочно-диатомитовых масс – выжигание выгорающей добавки. Поэтому обжиг на первой стадии должен осуществляться в окислительной среде. Высокое содержание выгорающих добавок в керамических массах затрудняет возможность проведения регулируемого обжига.
Химически чистый диатомит, состоящий только из аморфного гидрата кремнезема, представляет собой тугоплавкий материал с температурой плавления около 1700 ºС. однако диатомиты и трепелы всегда загрязнены более легкоплавкими глинистыми и другими примесями, и поэтому спекание происходит при температуре 800–900 ºС. равномерное распределение опилок в массе позволяет интенсифицировать процесс обжига, продолжительность которого не превышает 16–20 ч в зависимости от размеров обжигаемых изделий.
5.3 Получения жидкого стекла с применением диатомита
Жидкое стекло является эффективным и экологически безопасным ингредиентом в производстве СМ. Эффективным и перспективным методом получения жидкого стекла, является растворение кремнеземсодержащего материала в едких щелочах. Используются горные породы на основе аморфного диоксида кремния: диатомит.
Характерной особенностью диатомитов является микропористая структура частиц-панцирей диатомовых водорослей составляющих горную породу (рисунок 6), что значительно увеличивает внутреннюю поверхность материала и, соответственно, реакционную поверхность. Диатомит содержат до 70–98 % растворимого кремнезема, обладает большой пористостью, малым объемным весом, адсорбционными и теплоизоляционными свойствами.
а
б
Рисунок 6 – Скелетные остатки панцирей диатомовых водорослей: а – продольный вид, б - поперечный вид
Аморфное состояние диоксида кремния в таких горных породах предполагает более интенсивное, по сравнению с кристаллическим диоксидом кремния, взаимодействие с гидроксидом натрия.
Химический состав панцирей диатомовых водорослей, мас.%:
SiO2 – 82-98%; MgO – 0,5-2%;
Al2 O3 – 1-5%; CaO – 0,1-0,5%;
FeO – 1-2%; P2 O5 – 0-1%;
Минералогические фазы могут быть представлены: аморфный кремнезем – опал, кварц – низкотемпературная модификация кварца (b-кварц), пш – полевой шпат, нонтронит (глинистое анизотропное вещество), гидрослюда и др.
Низкотемпературный синтез жидкого стекла
Получение жидкого стекла осуществлено методом прямого низкотемпературного синтеза. Этот метод основан на способности различных форм кремнезема, в