Разработка технологии получения баритового наполнителя для лакокрасочных материалов


Скачать 332.21 Kb.
НазваниеРазработка технологии получения баритового наполнителя для лакокрасочных материалов
страница2/2
Дата публикации06.07.2013
Размер332.21 Kb.
ТипАвтореферат
referatdb.ru > Медицина > Автореферат
1   2

^ 4 Усовершенствование процесса измельчения баритов
Как показано в предыдущей главе, ведущим процессом технологии обогащения баритовых руд является - измельчение. Одной из задач настоящей работы стало выявление минимального достаточного усилия для разрушения минерала, а также установление эффективных условий измельчения не сопровождающихся значительным абразивным износом, т.е. направить процесс измельчения по пути разрушения минералов, а не материала измельчительного аппарата.

Оптимизация процессов измельчения. После проведения предварительных экспериментов по диспергированию баритовых руд с целью повышения эффективности процесса были внесены конструкционные изменения в измельчительное устройство. Оно было достигнуто изменением конфигурации дисков и составлением из них пакетов таким образом, что диски, имеющие отверстие в центре и имеющие смещенное относительно центра отверстие чередуются друг с другом. При вращении центрального вала диски с центральным отверстием взаимодействуют с валами только в момент разгона, а диски со смещенным отверстием все время взаимодействуют с валами, обеспечивая удар и волочение. Сочетание ударных нагрузок с раздавливающими и растиранием можно достичь и в промышленных шаровых мельницах, но для этого должны выполняться следующие условия – увеличение оборотов промышленной мельницы, изменение конфигурации мелющих тел, а также увеличение размеров барабанов промышленных мельниц.

В работе оценена возможность изменения параметров активации твердых веществ в промышленных мельницах за счет изменения формы мелющих тел. Расчетным путем показано, что минимальные размеры мельницы должны быть диаметр 2D = 2,8 м и длина H = 14,0 м. В качестве мелющих тел рассматривалась смешанная шаровая - цильпебсовая загрузка.

Наиболее значимым параметром для математических расчетов является относительная скорость W движения мелющих тел. Зная минимальные геометрические параметры реактора, были рассчитаны координаты точки пересечения параболы и окружности, высота падения мелющего тела h, направление и скорость в момент удара |W| = (2gh)0,5. Численно для промышленной мельницы: h ≈ 2,4 м; |W| ≈ 6,9 м/с; Wt(D) = W cos φ = 2,02 м/с, Wn(║D) = W sin φ = 6,62 м/с, где φ = 73° - угол между W и Wt, (т. е. для выбранной мельницы предпочтительны условия удара, чем истирания).

Для моделирования влияния формы мелющих тел на процесс механической активации в мельнице (рисунок 2) было принято: 1) объем эллипсоида вращения (2a > 2b) равен объему шара; 2) радиус шара R = 0,05 м << D = 1,4 м; 3) полуоси эллипсоида связаны соотношениями a = 5b и R3 = ab2. Получаем размеры равновеликого шару эллипсоида, моделирующего цильпебсы: a = 14,620 см, b = 2,924 см.

Кривизна шара постоянна Lb = 1/R = 0,2 см-1. Средняя кривизна e(x)> в окрестности любой точки поверхности эллипсоида является комбинацией кривизны эллипса Le(x) и окружностей Lb(x), перпендикулярных оси x: e(x)> = [Le(x)×Lb(x)]0,5.

Учитывая формулы для Le(x) и Lb(x) находим:
e(x) > = |{a4b4 / [b4x2 + a4b2(1 − x2 / a2)}1,5×[(1 − x2/a2)0,5 / b]|0,5 (1)
t − s − T условия на ударно-фрикционном контакте мелющего тела с кривизной L и плоского слоя частиц кварца на поверхности стенок мельницы:
- время взаимодействия из (1) t ≈ 3,1 L-1 ρ0,4(θ+θ1)0,4Wn-0,2 ~ L-1
- ударную площадь: s ≈ 3,1 L-2 [ρ(θ+θ1)Wn2]0,4 ~ L-2 (2)
- максимальное значение импульса температуры на контакте мелющего тела и механоактивированных частиц:
ΔΤ(0, t) ≈ 2q (cc1λλ1ρρ1)0,25 t0,5 iErfc [0] ~ t ~ L-0,5 (3)
где iErfc [0] = 0,5642, а q = ξ<σ>Wt не зависит от кривизны мелющих тел.



.

а б

a - в плоскости; б - в объеме
Рисунок 2 - Трансформация шара в эллипсоид
Отмечено следующее обстоятельство, имеющее важное практическое значение. Площадь поверхности шара Sb = 4πR2 = 314 см2, а поверхности эллипсоида Se = 2π [b2 + (ab arcsin ε) / ε] = 432 см2, где ε = [1 − (b2 / a)]0,5. Кривизна шара 0,2 см-1, кривизна эллипсоида становится больше кривизны шара при x = 12 см, что соответствует площади поверхности эллипса 387 см2. Следовательно, в интервале кривизны поверхности эллипсоида 0.07 – 0,2 заключена основная рабочая площадь, используемой при механической активации, а в интервале кривизны 0,2 – 1,71 работают только околофокусные поверхности эллипсоида, которые обеспечивают меньшие, чем для шара t − s − T условия, но большие t − P  условия на ударно-фрикционном контакте.

Таким образом, проведенное математическое моделирование показывает, что изменением внешнего радиуса диска (смещение отверстия) при неизменном внутреннем радиусе позволит подвергнуть обрабатываемое вещество действию не только возрастающих ударных нагрузок, но и процессам раздавливания и растирания. Давление мелющего тела (диска) на поверхность обката в поле центробежных сил можно оценить по формуле:

P=Rω2M=πR ω2(R2 – r2)hρo (4)
где R и r – внешний и внутренний радиусы диска соответственно

ω – круговая частота вращения вала, h и ρ – толщина и плотность материала диска.

Учитывая то, что для производительности 5-7 тонн в час в шаровой промышленной мельнице необходимо использование электромоторов не менее 30 кВт/ч, для аналогичной производительности центробежной мельницы необходимо использовать электромоторы менее 10 кВт/ч, что обеспечивает значительную экономию электроэнергии.

Усовершенствование деталей мельниц высокого давления нанесением электрохимических покрытий. Одним из наиболее значимых показателей качества наполнителей является отсутствие собственного тона, этот показатель для барита зависит от его химической чистоты, следовательно, очень важным является не внести инструментальные металлические примеси при измельчении. Количество инструментального загрязнения может доходить до 5 % масс. В данной главе представлены результаты по получению защитных композиционных электрохимических покрытий (КЭП), разработанных для деталей мельниц тонкого измельчения. Выбор таких композиционных покрытий обусловлен их высокими коррозионностойкими свойствами, улучшением паяемости высоколегированных сталей и придания износостойкости деталям. Отличительной особенностью марганцевых покрытий является высокая ударная стойкость.

С целью разработки оптимального состава электролита и режима электролиза для получения КЭП на основе марганца изучено влияние состава электролита и условий электролиза на выход по току марганца и его свойства при наличии в электролите нерастворимых мелкодисперсных взвешенных частиц диоксида кремния, каолина, оксида алюминия, оксида, нитрида и карбида титана. Установлено, что в условиях катодной поляризации подложки и перемешивания электролита, микрочастицы включаются в осадок с образованием КЭП с марганцевой матрицей.

Электролиз проводили в термостатированных растворах при катодной плотности тока 4 А/дм2 в условиях постоянного перемешивания электролита, обеспечивающего пребывание мелкодисперсных добавок во взвешенном состоянии и постоянную величину рН = 6,5. Содержание композиционных частиц в покрытиях определяли весовым методом.

На основании полученных результатов исследований выбраны оптимальные условия электроосаждения марганцевых КЭП:

Электролит состава (г/л)

MnSO4 · 5Н2О – 140 г/л;

(NH4)2SO4 – 150 г/л;

(NH4)2SeO4 – 0,37 г/л;

Диоксид кремния (каолин) – 10 г/л;

рН – 6 – 7;

Температура – 20 – 25 ОС.

Визуально, полученные покрытия с добавками оксида титана, алюминия и кремния, характеризуются плотной структурой серого цвета, ровные и однородные. Исследование полученных осадков под микроскопом выявило, что они не имеют на поверхности элементов кристаллического ограничения (рисунок 3). Изучение строения осадков марганца, полученных при различных условиях, показывает, что с ростом плотности тока происходит уменьшение размеров сфер, из которых составлен осадок. С ростом толщины осадка при одной и той же плотности тока сферы оказываются больше и их поверхность становиться более гладкой. Добавление ПАВ приводит к получению более гладких осадков.

а б в
а – плотность тока 20 А/дм2, увеличение 500 раз; б – плотность тока 20 А/дм2, увеличение 1200 раз; в - плотность тока 50 А/дм2, увеличение 1200 раз
Рисунок 3 - Снимки поверхности осадков марганца
В таблице 1 представлена зависимость свойств КЭП от природы частиц второй фазы.
Таблица 1 – Влияние добавок твердых порошков на свойства марганцевых покрытий

Добавка

Размер частиц, мкм

Микротвердость покрытия, кг/мм2

Интенсивность износа, мг/ч·см2

Без добавки

-

259 - 286

9,0

Корунд

0,5 – 1,4

318 - 329

1,8

Диоксид кремния

2,0 – 3,0

412

3,8

Оксид титана

0,5 – 1,0

412

7,9



Максимальное увеличение микротвердости достигнуто при использовании в качестве частиц второй фазы порошков кварца и оксида титана. На износостойкость более положительно влияет введение порошков оксида титана.

Полученные результаты были использованы для нанесения защитных покрытий на рабочие механизмы мельницы TG-160, для придания им повышенных технологических характеристик.

^ 5 Получение лакокрасочных материалов с использованием баритовых наполнителей
Исследование свойств баритовых наполнителей полученных гравитационным обогащением руды месторождения «Чиганак». Полученный в результате гравитационного обогащения баритовых руд месторождения «Чиганак» баритовый концентрат, микроминизированный в мельнице тонкого измельчения прошел испытания на предмет пригодности при использовании в качестве наполнителя для лакокрасочных материалов. Основные требования, которым должен соответствовать барит, используемый в лакокрасочной промышленности, определяются ГОСТ 4682-841, Класс А.

Полученный барит – кристаллический порошок светло серого цвета, состоящий из сульфата бария – BaSO4 на 94 – 95 % (рисунок 4). Химический состав баритового материала представлен в таблице 2.


Рисунок 4 - Баритового концентрата

Таблица 2 - Химический состав баритового концентрата по данным рентгеноспектрального анализа

№ пробы

Содержание, вес.%

O

Al

Si

S

K

Ca

Fe

Ba

Итог

1

28,13

0,81

2,97

12,28

0,16

0,25

0,37

55,03

100,00

2

27,77

0,58

2,04

12,60

0,11

0,12

0,70

56,08

100,00

3

27,46

0,60

2,70

12,33

0,19

0,11

0,44

56,18

100,00

Среднее

27,79

0,66

2,57

12,40

0,15

0,16

0,50

55,77

100,00

Станд. откл.

0,34

0,13

0,48

0,18

0,04

0,08

0,17

0,64




Макс.

28,13

0,81

2,97

12,60

0,19

0,25

0,70

56,18




Мин.

27,46

0,58

2,04

12,28

0,11

0,11

0,37

55,03





Полученный при гравитационном обогащении баритовой руды месторождения «Чиганак» концентрат исследован в American Petroleum Institute (США) и сертификационной лаборатории ТОО «Казюжстройсертиф». Получены Сертификат качества продукции по стандарту 13А API и протокол испытаний в испытательной лаборатории (таблица 3).

Сравнение полученных данных (таблица 3), с предъявляемыми ГОСТ требованиями для Класса А, показало, что баритовый наполнитель, полученный при гравитационном обогащении баритовой руды месторождения «Чиганак» и микроминизированный в мельницах тонкого измельчения TG-160 по содержанию BaSO4, водорастворимых солей, рН водной вытяжки, гранулометрическому составу и маслоемкости полностью соответствует требованиям. Показатель белизны баритового концентрата ниже требуемого при получении белых лакокрасочных материалов, но наполнитель может быть использован при получении пигментированных красок. Полученный баритовый наполнитель можно отнести к безопасным для использования в материалах, предназначенных к внутренней отделки помещений.
Таблица 3 - Показатели качества баритового концентрата

Показатель качества

Сертификат

13А API

протокол испытаний ТОО «Казюжстройсертиф»

Плотность, г/см3

> 4,2

-

Гранулометрический состав




-

Остаток на сите № 200, <, %

3

-

Содержание частиц менее 6 мкм,

<, %

30

-

Содержание водорастворимых примесей, не более, ppm

250

-

Кадмий, не более, ppm

3

-

Ртуть, не более, ppm

1

-

Масс. доля летучих веществ при Т (105±2) ОС, %

-

0,08

Белизна по ФБ-2, %

-

62

Маслоемкость, %

-

14,7

Укрывистость, г/м2

-

316



Использование баритовых наполнителей, полученных из руды месторождения «Чиганак», в лакокрасочных материалах. Баритовый наполнитель, полученный при гравитационном обогащении баритовой руды месторождения «Чиганак» и микроминизированный в мельницах тонкого измельчения TG-160 использован при получении лакокрасочных материалов ПК «Радуга». Получены краски масляные готовые к применению разных цветов согласно ГОСТ 10503-71: МА-15Н, МА-22Н, белила цинковые – МА-22Н, белила литопоновые – МА-25Н, белила литопоновые – МА-22Н; краски масляные густотертые согласно ГОСТ8292-85: МА-021, МА-025 и белила густотертые.

Экспериментально полученные результаты испытаний для краски масляной цветной густотертой МА-025Н и краски масляной цветной МА-22Н приведены в таблице 4. Полученные результаты подтверждены Актом испытательной лаборатории ТОО «ЦеЛСИМ».

Вышеперечисленная продукция предназначена для защитной декоративной окраски новых и восстановления старых покрытий и поверхностей из бетона, пенобетона, кирпича, асбестоцемента, дерева, металла, по всем видам штукатурки, наружных, а также внутренних поверхностей гражданских, промышленных и общественно-бытовых зданий во всех климатических зонах и районах с повышенной загрязненностью атмосферы. Может применяться в любое время года при температурах от -10 до +35 ОС.

Свойства лакокрасочных материалов: формирование долговременного влаго-, тепло-, морозо- и атмосферостойкого покрытия, сохраняющего свойства более 3 лет. Предотвращает появление солевых выделений.
Таблица 4 – Характеристики свойств лакокрасочных материалов с использованием баритового наполнителя

Показатель

Требование ГОСТ/Результат испытания

краска масляная цветная густотертая

МА-025Н

краска масляная цветная

МА-22Н

Цвет пленки

контрольные образцы/ соответствует

контрольные образцы/ соответствует

Массовая доля пленкообразующего вещества, % не менее

10-12/11

28-24/45

Массовая доля летучих веществ, % не более

6-7/7

13-25/15

Массовая доля наполнителя, % не менее

10-20/14

10-20/11,5

Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-4 при

Т (20±0,5)ОС, сек

-

65-140/85

Степень перетира, мкм

50/40

70/40

Укрывистость не высушенной пленки г/м2, не более

100-200/160

200/150

Время высыхания до степени 3 при Т (20±0,5)ОС, час

24/24


24/24

Твердость пленки по маятниковому прибору М-3 в усл.ед., не менее

0,10/0,10

0,14/0,18



Как показали исследования, барит легко смачивается и диспергируется в пленкообразующих, придает лакокрасочным материалам следующие положительные свойства: снижение вязкости и агрегации, удешевление стоимости продукции, увеличение атмосферостойкости, адгезии, влагостойкости, коррозионностойкости, а также поглощение рентгеновского излучения.

По разработанным составам получено заключение от ПК «Радуга» о том, что краски МА-025Н и МА-22Н с применением в качестве наполнителя барита, изготовленные согласно с ГОСТ 10503-71 и 8292-85 полностью соответствуют нормативам и оптимизируют технологию, так как позволяют производить лакокрасочную продукцию из материалов казахстанского производства. ПК «Радуга» выпущены 6 000 кг краски масляной цветной МА-22Н и 4 450 кг краски масляной цветной густотертой МА-025Н.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ


  1. Разработана гравитационная схема обогащения баритовой руды с доизмельчением промежуточного продукта крупной и мелкой отсадок, которая позволяет получать баритовый концентрат, содержащий более 89 % барита, при общем извлечении из руды более 82 %.

  2. На основании результатов математического моделирования по оценке влияния кривизны поверхности мелющих тел на процессы деструкции твердых материалов разработан и изготовлен опытный образец измельчительного устройства с центробежным механизмом действия.

  3. Усовершенствование процесса измельчения баритов позволило снизить расход энергии с 5 кВт/ч до 2 кВт/ч на тонну микроминизированного баритового концентрата.

  4. Разработаны составы и режимы получения защитных комплексных электрохимических марганцевых покрытий с содержание 7 масс. % диоксида титана, микротвердостью покрытия 412 кг/мм2, интенсивностью износа 3,8 мг/ч·см2 для снижения абразивного износа мельницы тонкого измельчения барита TG-160.

  5. По технологии обогащения баритовой руды и микроминизации в мельницах тонкого измельчения TG-160 получен баритовый наполнитель, который по содержанию BaSO4 94-95 %, плотности > 4,24 г/см3, содержанию водорастворимых солей 250 ppm, доли летучих веществ 0,08 %, белизне 62 %, маслоемкости 14,7 %, укрывистости 316 г/м2, соответствует требованиям предъявляемым к наполнителям для лакокрасочных материалов. Полученный баритовый наполнитель отнесен к безопасным, для использования в материалах предназначенных к внутренней отделки помещений.

6. Проведена сертификация баритового наполнителя в лаборатории Американского института нефти (American Petroleum Institute, США) и сертификационной лаборатории ТОО «Казюжстройсертиф» (Казахстан). Получены Сертификат качества продукции по стандарту 13А API и протокол испытаний в испытательной лаборатории.

7. Разработаны Технологический регламент и Технические условия для производства лакокрасочных материалов на основе баритового наполнителя.

8. Баритовый наполнитель использован при получении краски масляной цветной МА-22Н и краски масляной цветной густотертой МА-025Н. По разработанным составам получено заключение от ПК «Радуга» о том, что краски МА-025Н и МА-22Н с применением в качестве наполнителя барита, полностью соответствуют нормативам и оптимизируют технологию, так как позволяют производить лакокрасочную продукцию из материалов казахстанского производства. ПК «Радуга» выпущены 6 000 кг краски масляной цветной МА-22Н и 4 450 кг краски масляной цветной густотертой МА-025Н.

9. Получен сертификат соответствия краски МА-025Н и МА-22Н стандартам качества, выданный испытательной лабораторией ТОО «ЦеЛСИМ».

^ Оценка полноты решения поставленных задач. Полнота решения поставленной цели и задач достигнута путем разработки и внедрения комплексной технологии получения баритового наполнителя и лакокрасочных материалов на его основе из сырьевых материалов РК.

^ Рекомендации по конкретному использованию результатов исследований. Результаты работы могут быть использованы при получении баритового наполнителя и широкого спектра строительных материалов, таких как: антикоррозионные покрытия; органо-, водоразбавляемые строительные и индустриальные красоки, эмали, грунтовки; порошковые красоки без ограничения вида связующего; строительные и декоративные шпатлевки и штукатурки, в том числе радиационнозащитные; отделочные материалы; химически- и износостойкие наливные полы; промышленные и архитектурные водостойкие покрытия.
^ Список работ опубликованных по теме диссертации


  1. Катранова З.Г. Исследование возможности использования барита, полученного гравитационным обогащением баритовой руды в качестве наполнителя для лакокрасок // Вестник НИИстромпроекта. – 2010. – № 5 (23). - С. 27 – 31.

  2. Кетегенов Т.А., Катранова З.Г. Разработка технологии получения баритового наполнителя для лакокрасочной промышленности // Вестник НИИстромпроекта. – 2010. – № 5 (23). - С. 32 -36.

  3. Уракаев Ф.Х., Шевченко В.С., Катранова З.А., Кетегенов Т.А. Моделирование влияния формы мелющих тел на процессы механической активации веществ // Материаловедение. - 2007. - № 3. - С. 13-17.

  4. Ketegenov T.A., Katranova Z., Tyumentseva O., Korobova N., Urakaev F. Synthesis peculiarities of nanocomposite structures by abrasive – reaction interactions // Proceedings of Annual summer conference «KIEEME». –Gyuong-ju (Korea), 2005. – Р. 85 – 87.

  5. Мансуров З.А., Вонгай И.М., Катранова З.Г. Фторсодержащий компонент в составе взрывчатого вещества // Горение и плазмохимия: материалы 3-й Междунар. симпозиума. – Алматы, 2005. – С. 383.

  6. Шавошвили И.Г., Катранова З.Г., Агладзе Т.Р. Электроосаждение композиционных марганцевых покрытий // Сообщения Академии наук Грузинской ССР. – 1989. - № 1. – С. 93 – 96.

  7. Шавошвили И.Г., Катранова З.Г. Влияние состава электролита и температуры на электроосаждение композиционных марганцевых покрытий // Известия Академии наук Грузинской ССР. Серия химическая – 1988. - Т.14, № 4 – С. 310 – 113.

  8. Шавошвили И.Г., Катранова З.Г. Электроосаждение марганца из электролитов, содержащих взвешенные частицы // В кн. «Экономия металлов в гальванотехнике». – Л.: Знание, 1989. – С. 34 – 35.

  9. Шавошвили И.Г., Катранова З.Г., Агладзе Т.Р. О возможности получения композиционных электрохимических покрытий на основе марганца // «Гальванотехника – 87»: материалы 4 всесоюзной научно-техн. конф. по электрохимической технологии. –Казань, 1987. – С. 94.

  10. Шавошвили И.Г., Катранова З.Г., Агладзе Т.Р. Композиционные электрохимические покрытия на основе марганца // Технология и экология современных гальванопокрытий: материалы научно-техн. конф. – Иркутск, 1988. – С. 14.


ТҮЙІН
Катранова Зелина Ғаниқызы
Бояу өнеркәсібі үшін баритты толтырғыш алу технологияларын жасау
05.23.05 - Құрылыс материалдары және бұйымдары
Зерттеулер объекттермен. "Шығанақ" (ҚР) кен орнында барит кендерi болып табылады.

^ Жұмыстың өзектілігі. Қазіргі кезде Қазахстан нарығында лак бояу материалдары импортталған өнімдер мен олардың өндіру технологисяы кеңею үстінде, ұсынушылардың компонентерге бағалары (толтырғыштар,пигментер) лак бояу өніміне отандық аналогты материалдардан 50-60% жоғары.

Сонымен бiрге, Қазақстанның минералды қорларының кең жиыны лак бояу материалдарында импорттық өндiрiстiң қымбат бағалы компоненттерi толтырғыштар ретiнде ойдағыдай алмастыра алады.

Осыған байланысты, осы жұмыстың мақсаты лак бояу өнiмi үшiн барит толтырғышын алу технологиясын дамыту болып табылды.

^ Зерттеу заты. Барит толтырғыштарын және лак бояу материалдарын алуға бағытталған технологиялық үдерiстерiн өңдеу.

Негізгі нәтижелер:

1. Баритты кенді гравитациялық байыту сұлбасы жасалынды, 89% құрамында барит бар баритты концентратты алуға болады, жаппай кенде барит 82% ұсатылады.

2. Математикалық үлгiлеулер негiзiнде қисық беттер бұзу үрдістерінде қатты материалдарға әсері бағаланып,центрге тартқыш тетiгi бар диерменнің тәжiрибелi үлгiсi дайындалып және жасалып шығарылды.

3. Баритты нәзік ұсақтайтын диерменнің түрпілі тозуын төмендету үшін электрохимиялық марганцевті жамылғылар құрамдары және қорғайтын кешендi ТG-160 жасалынды.

4. «Шығанақ» кен орынында гравитациондық байытумен алынған баритты толықтырғышқа American Petroleum Institute (АҚШ) және ЖШС «Казюжетстройсертиф» сертификациялық зертханаларында сертификаця жүргізілді. Ba SO4 құрамы бойынша, ылғалдылық, судаеритін тұздар, рн су сығындысы гранулометрикалық құрамы және май сыйымдылығы толығымен нормативтік құжаттарға сәйкес келеді.Алынған баритты толықтырғыш бөлмелердің ішкі әрлеулеріне материал ретінде пайдалануға қауіпсіз деп саналды.

5. Баритты толықтырғыш майлы тусті бояулар МА-22Н және сүртілген майлы түсті бояулар МА-025Н алу кезінде қолданылды.Өндіруші «Радуга» компаниясының жасаган қорытындысы бойынша және бояуларын баритты толықтырғыш ретінде қолдану нормативке толығымен сәйкес келеді және технологияны жақсартады, қазахстандық өндіріс материалдарынан лак бояу өнімін өндіруге мүмкіндік береді. Өндірістік «Радуга» компаниясынан 6000 кг МА-22Н түсті майлы бояулар және 4000кг МА-025Н сүртілген майлы түсті бояулар шығарылды.

^ Негізгі технико-эксплутациялық сипаттамалары.

  1. «Шығанақ» кен орындарынан гравитациялық байытумен құрамында 89% барит бар баритты концентратты алуға болады, жаппай кенде барит 82% ұсатылады.

  2. Баритті ұнтақтау үрдісін жақсарту арқылы микроминизирленген барит концентратының тоннасына кететін энергия шығынын 5 кВт/сағ.-тан 2 кВт/сағ-қа дейін азайту мүмкін болды.

  3. Жоғары қысымды TG-160 диірменінің жұмысшы түйіндеріне микроқаттылығы 412 кг/мм2 және тозу жиілігі 3,8 мг/сағ.·см2 комплексті электрохимиялық жақпалар жағу арқылы диірмен фурнитурасының түрпілі тозуын төмендету мүмкін болды.

  4. Құрамы BaSO4 94-95 %, тығыздығы 4,24 г/см3 –ден үлкен, суда еритін тұздары 250 ppm, ұшқыш заттар мөлшері 0,08 %, белизне 62%, майсыйымдылығы 14,7 %, біркелкілігі 316 г/м2-ге тең барит рудасын гравитациялық байтумен және диірменде микроминизирленумен алынған барит толтырғыштары лак-бояу материалдары үшін қолданылатын толтырғыштарға сай келеді.

  5. Барит толтырғыштары негізінде келесі қасиеттерге ие МА-025Н және МА-22Н майлы бояулары алынды: вискозимерт бойынша шартты тұтқырлығы 85 сек, үйкелу дәрежесі 40 мкм, кептірілмеген қабықша біркелкілігі 150 – 160 г/м2, кебу уақыты 24 сағ., қабықша қаттылығы М-3 маятникті аспап бойынша 0,10 – 0,18 шарт.бірл.

^ Енгізу дәрежесі. Барит рудаларын гравитациялық байыту «Восточное рудоуправление» ЖШС кәсіпорнында өндіріске енгізілген. Өте ұсақ етіп майдалайтын диірменді жақсарту да «Восточное рудоуправление» ЖШС кәсіпорнында енгізілген. Барит толтырғыштары негізіндегі лак-бояу материалдары «Радуга» өндірісінде 10 тоннадан астам өндірілген.

Қолдану аймағы. Жасалып шығарылған лак-бояу материалдары атмосфералық ластануы жоғары климаттың кез келген аймағында жаңадан немесе қайта салынған тұрмыстық, өндірістік және қоғамдық ғимараттарды қорғауға арналған бояу ретінде қолдануға арналған.

^ Жұмыс негізділігі. Берілген жұмыс ҚР ресурстарын қолдана отырып, сұранысқа ие өнімді шығару мүмкін екендігін көрсетеді.

Зерттеу нысанының дамуы туралы болжамдар. Баритті толтырғыш антикоррозиялық жабын, сулы еріткіш құрылыс және индустриалды бояу, эмаль, грунтовка ретінде, байланыстырғыш түріне тәуелсіз ұнтақты бояу, құрылыстық және қолданбалы шпатлевка және штукатурка ретінде, соның ішінде радиациядан қорғайтын материал ретінде, өңдегіш, химиялық және тозуға төзімді құймалы еден ретінде, өндірістік және сәулеттік суға төзімді жабын ретінде қолданылуы мүмкін.

^ SUMMARY
Zelina Katranova
Development of technology for obtaining of barite filler for paint industry
05.23.05 - Вuilding materials and products

The objects of study are the barite mine deposits «Chiganak» (RK).

Relevance of the work. The distinctive feature of current state of Kazakhstan’s market of paint materials is the dominant position of imported materials and technologies and the prices of suppliers on components (fillers, pigments) for paint industry are 50-60% higher than Kazakhstan’s prices for similar materials.

At the same time the abundance of mineral resources of Kazakhstan can successfully replace the expensive components of imported products as the fillers for paint materials.

Therefore, the aim of this work is the development of technology of obtaining of barite filler for paint industry.

Methods of conducting research. To achieve the goal of this work, a set of traditional and modern methods of synthesis and study of materials were used. Chemical, mineralogical, phase, spectral, electron microscopic analysis was used as well. Methods for determining the physical and mechanical properties of barite fillers and paint and varnish materials based on them were used.

Results

1. Gravitational scheme of enriching of barite ore is developed and it allows to obtain barite concentrate containing more than 89% of barite with a total extraction of barite from ore of more than 82%.

2. Based on the results of mathematical modeling, the influence of surface curvature of milling bodies is assessed on the processes of destruction of solid materials, the prototype mill with centrifugal mechanism of action is developed and manufactured.

3. Compositions and modes of obtaining of protective electrochemical complex manganese coverings are developed to reduce abrasive wear of the mill of fine grinding barite TG-160.

4. Certification of barite filler obtained by gravity separation of barite mine deposit «Chiganak» is conducted in American Petroleum Institute (USA) and in certification laboratory of «Kazyuzhstroisertif». On the content of BaSO4, humidity, water-soluble salts, рН of the aqueous extract, grain size and oil absorption, this barite filler fully complies with regulations. The obtained barite filler is safe for use in materials intended for interior decoration.

5. Barite filler was used in obtaining the oil color paint MA-22N and oil color paint MA-025N. Conclusion on the developed compositions from company "Rainbow" was obtained that paints MA-025N and MD-22N used with a filler barite fully comply with regulations and optimize the technology because they can produce paint products from the materials of Kazakhstan production. Company "Rainbow" produced 6,000 kg of oil color paint MA-22N and 4,450 kg of oil color paint MA-025H.

The main technical and operational characteristics.

1. Improvement of grinding of barites allowed us to reduce the power consumption of 5 kW / h up to 2 kW / h per ton of microminiaturized barite concentrate.

2. Covering of complex electrochemical coatings with hardness of 412 kg/mm2 and the intensity of wear of 3.8 mg / hr · cm2 on working nodes of mills of high-pressure TG-160 allowed us to reduce the abrasive wear of accessories of mills.

3. Barite filler obtained by gravity separation of barite ore and microminiaturized in fine grinding mills with the content of BaSO4 of 94-95%, density > 4.24 g/cm3, the content of soluble salts of 250 ppm, the proportion of volatile matter of 0.08%, whiteness of 62%, oil absorption of 14.7%, opacity of 316 g/m2 meets requirements of fillers for paint and varnish materials.

4. On the basis of barite filler oil paints MA-025N and MD-22N were obtained with the following properties: viscosity of viscometer - 85 seconds, the degree of grinding - 40 mm, coverage of not dried film - 150 - 160 g/m2, drying time - 24 hours, the hardness of the film - 0.10 - 0.18 of standard units by pendulum tester M-3.

The degree of implementation. The gravity technology of barite ore enrichment has commercial application in the enterprise “East Mine Group”. Improved pulverizing mill have commercial application in the enterprise “East Mine Group”. More than 10 tons of paint and varnish materials based on barite filler of "Rainbow" were produced.

Scope. The developed paint and varnish materials are intended for protective coloration of new and reconstruction of old coatings and surfaces of all types of interior and exterior surfaces of the civil, industrial and socio-residential buildings in all climatic zones and areas with high atmospheric pollution.

^ Importance of work. This work shows the possibility of using resources of Kazakhstan to produce needed products with high local content.

Forecast assumptions about the development of the object of research. Barite filler can be used for anti-corrosion coatings, organic and water-based construction and industrial paints, powder paints, construction and ornamental plaster including radiation protective, decorative materials, chemical and abrasion-resistant self-leveling floors, industrial and architectural water-resistant coatings.

Подписано к печати «3 » ноября 2010 г.

Формат 60х84/16. Печать офсетная. Бумага офсетная.


Объем 1,2 п.л.

________Тираж 100 экз. Заказ № 360_______________

Типография АО «НЦ НТИ»

050026, г. Алматы, ул. Богенбай батыра, 221


1   2

Похожие рефераты:

"Nexa- autocolor" разработал 2-компонентные материалы для профессионалов....
Комплексное семейство высокоразвитых, удобных в применении лакокрасочных материалов. Требуется 61 компонент для получения покрытий...

Государственное научное учреждение институт химии новых материалов
Направления деятельности: Физикохимия тонкопленочных (в том числе, наноструктурных) органических материалов различного функционального...

Технический регламент «Требования к безопасности лакокрасочных материалов и растворителей»
Постановление Правительства Республики Казахстан от 29 декабря 2007 года №1398 Об утверждении технического регламента «Требования...

Технический регламент "Требования к безопасности лакокрасочных материалов и растворителей"
Об утверждении технического регламента "Требования к безопасности лакокрасочных материалов и растворителей"

Основные принципы подготовки металлических поверхностей и нанесение...
Подготовка поверхности металла под окраску наряду с качеством используемых лакокрасочных материалов определяет качество получаемого...

Типовая инструкция по охране труда для наполнителя и приемщика баллонов
Требования безопасности труда, изложенные в настоящей Типовой инструкции, распространяются на лиц, выполняющих работу наполнителя...

7. 1 «Судебно-экспертное исследование лакокрасочных материалов, покрытий...
Алгоритм использования специальных знаний при расследовании дел о кражах со взломом

Методические рекомендации по подготовке материалов для получения...
Методические рекомендации по подготовке материалов для получения лицензий на вид деятельности «разработка, производство, приобретение...

Отчет члена-корреспондента маин куликова Виталия Юрьевича о работе за 2009-2010 годы
«Развитие нанонауки и нанотехнологий в Республике Казахстан» (2010-2012 г г.) по теме: «Разработка технологии получения наноструктурированных...

Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов
Разработка технологии композиционных строительных материалов на основе глинокомпозитов : автореф дис. … канд техн наук : 05. 17....


Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза