ПАСТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ
PASTE FOR SOLID SURFACE CLEANING

Изобретение относится к препаратам бытовой химии, которые обладают расширенными эксплуатационными свойствами: чистят, дезинфицируют, снимают ржавчину, а также характеризуются антикоррозионными свойствами и могут быть использованы для чистки и санирования посудохозяйственных изделий: эмалированных, металлических, санитарно-технического оборудования (умывальников, ванн, унитазов, газовых горелок), мраморных и керамических поверхностей.
Современные чистящие средства для посуды должны отвечать целом ряду требований, среди которых наряду с высоким чистящим эффектом и отсутствием токсичности, одними из самых важных являются способность дезинфицировать очищаемую поверхность, не оказывать на нее повреждающего действия и обладать бальнеологическим эффектом.
Многократное использование посуды приводит к тому, что она становится резервуаром патогенных микроорганзмов. В связи с этим большой интерес представляют препараты, предназначенные для чистки и одновременного обеззараживания посуды, что особенно важно в период эпидемий.
Известен состав для очистки твердой поверхности, содержащий поверхностно-активное вещество, дезинфицирующий агент, полифосфат натрия и абразив, в котором с целью повышения дезинфицирующего действия состав дополнительно содержит кальцинированную соду, в качестве абразива он содержит кизельгур или глинозем при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Поверхностно-активные вещества
3-5
Полифосфат натрия
3-7
Кальцинированна сода
2-4
Дезинфицирующий агент
30-32
Кизельгур или глинозем
до 100
10
16
2
В качестве дезинфицирующего агента он содержит перборат или перкарбонат натрия, а в качестве поверхностно-активного вещества состав содержит мыльный порошок или соединение на основе полиоксиэтилированного моноэтаноламида синтетических жирных кислот С-C и мочевины (SU, авторское свидетельство №734254, М. кл C11D 1/66, C11D 3/48. Состав «Оксиблеск» для очистки твердой поверхности / Н.В.Чернова, О.В.Финкель, О.П.Пилипенко, Н.Ф.Тененбойм, Н.С.Зеланина, О.М.Банникова (СССР). - Заявка №2537718/23-04; Заявлено 01.11.1977; Опубл. 15.05.1980, Бюл. №18 // Открытия. Изобретения. - 1980. - №18).
Препарат «Оксиблеск» обладает высокими чистящим и отбеливающим эффектами, но наряду с этим и имеет недостатки. Наличие в составе кизельгура или глинозема влечет за собой повреждение поверхности при чистке стеклянной и фарфоровой посуды с рисунком по глазури, а также он не обладает достаточным дезинфицирующим действием для уничтожения патогенной микрофлоры.
Известно средство для очистки твердой поверхности, содержащее триполифосфат натрия и кальцинированную соду, в котором с целью улучшения чистящих и дезодорирующих свойств средства в его состав дополнительно введены хлорированный тринатрийфосфат и бикарбонат натрия при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Хлорированный тринатрий фосфат
10-12
Триполифосфат натрия
3-7
Кальцинированная сода
3-5
Бикарбонат натрия
84-78
(SU, авторское свидетельство №467097, М. кл. C11D 7/12, C11D 7/16. Средство для очистки твердой поверхности / О.П.Пилипенко, Н.Ф.Тененбойм, B.C.Гапонюк, Н.Г.Лопатина (СССР). - Заявка №1971632/23-04; Заявлено 26.11.1973; Опубл. 15.04.1975, Бюл. №14 // Открытия. Изобретения. - 1975. - №14).
К недостаткам описанного препарата «Светлый» относятся высокая щелочность, отсутствие ароматизатора (отдушки), низкая дезинфицирующая способность и высокая цена за счет наполнителя бикарбоната натрия.
10
16
Известен состав для очистки твердой поверхности, содержащий поверхностно-активное вещество, триполифосфат натрия и абразив, в котором с целью расширения области применения при сохранении чистящих свойств состав дополнительно содержит метасиликат натрия, карбамид и сульфат натрия и в качестве поверхностно-активного вещества он содержит полиэтиленгликоль или полиоксиэтиленовый эфир моноэтаноламидов синтетических жирных кислот фракции С-С при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиэтиленгликоль или полиоксиэтиленовый
эфир моноэтаноламидов синтетических
жирных кислот фракции С<sub>10</sub>-С<sub>16</sub>
3-4
Триполифосфат натрия
5-9
Метасиликат натрия
3-7
Абразив
35-45
Карбамид
2,5-3,5
Сульфат натрия
до 100
3
(SU, авторское свидетельство №891766, М. кл. C11D 1/66, C11D 3/02, C11D 3/14. Состав для очистки твердой поверхности «Чистин» / Л.М.Чеглокова, А.Л.Пашков, О.П.Пилипенко, Н.С.Моргунова, Н.Ф.Хасанова, К.Н.Жаравин (СССР). - Заявка №2917923/23-04; Заявлено 30.04.1980; Опубл. 23.12.1981, Бюл. №47 // Открытия. Изобретения. - 1981. - №47).
К недостаткам препарата «Чистин» относятся механические повреждения очищаемой поверхности из-за высокого содержания абразивного материала до 45%. Отсутствие отдушки не устраняет неприятного запаха, а карбамид не обеспечивает требуемой дезинфекции.
Известно средство для очистки предметов домашнего обихода на основе абразивного вещества, жидкого стекла, триполифосфата натрия и сульфонола, в котором с целью повышения эффективности средства в его состав введены этиленгликоль и натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы; оно состоит из 13-25% сульфонола, 2-15% этиленгликоля, 3-15% жидкого стекла, 3-15% триполифосфата натрия, 0,1-2% натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, 40-65% абразивного вещества (SU, авторское свидетельство №288214, М. кл. C11D 9/04. Средство для очистки предметов домашнего обихода / А.А.Пашков, В.И.Кондратова, Л.М.Чеглокова, В.В.Правдин, С.И.Болдырева (СССР). - Заявка №1365327/23-04; Заявлено 23.09.1969; Опубл. 03.12.1970, Бюл. №36 // Открытия. Изобретения. - 1970. - №36).
К недостаткам чистящей пасты «Санита» относятся низкая степень очистки от ржавчины, слабая санирующая способность и высокая себестоимость продукции.
Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится чистящая паста для очистки твердой поверхности, содержащая метасиликат натрия, алкилбензолсульфонат, воду, наполнитель и отдушку, в котором с целью повышения степени очистки от ржавчины паста содержит в качестве наполнителя шлам отходов суперфосфатного производства, полученных при нейтрализации сточных вод, и дополнительно кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Метасиликат натрия
4-5
Кальцинированная сода
0,9-1,5
Алкилбензолсульфонат
4,0-4,5
Отдушка
0,1-1,0
Шлам отходов суперфосфатного производства,
полученных при нейтрализации сточных вод
65-70;
Вода
до 100
3
(SU, авторское свидетельство №1073280 А1, М. кл C11D 1/12, C11D 3/04, C11D 3/14. Чистящая паста «Суперксоль» для очистки твердой поверхности / М.И.Пивоварова, В.Г.Кузьмин, Н.А.Круглый, С.Г.Садовая (СССР). - Заявка №3507428/23-04; Заявлено 29.10.1982; Опубл. 15.02.1984, Бюл. №6 // Открытия. Изобретения. - 1984. - №6).
К недостаткам чистящей пасты «Санита» относятся низкая дезинфицирующая способность, абразивное механическое повреждение очищаемой поверхности и высокая себестоимость пасты.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение дезинфицирующей способности чистящей пасты.
Технический результат - повышение качества очистки твердой поверхности.
2
2
3
Указанный технический результат в части средства для очистки твердой поверхности достигается тем, что в известной пасте для очистки твердой поверхности, содержащей сульфонол, соду кальцинированную, отдушку, шлам отходов металлургического производства, минеральный шлам отхода производства белково-витаминного концентрата и рассол природного минерала бишофит формулы MgCl·6H0 плотностью 1,2-1,3 т/м, согласно изобретению в пасту дополнительно введены шлак сухой газоочистки сталеплавильного производства фракций 5-100 мкм и йодинол при следующем соотношении компонентов, мас.%: сульфонол (алкилбензолсульфонат натрия) - 3-5; сода кальцинированная - 10-20; отдушка - 0,4-1,2; минеральный шлам отхода производства белково-витаминного концентрата - 19-27; рассол природного минерала бишофит - 4-6; шлак сухой газоочистки сталеплавильного производства фракций 5-100 мкм - 16-30; йодинол-3-5; вода-до 100.
Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлена линия по производству пасты для очистки твердой поверхности на основе минерального шлама из отхода производства белково-витаминного концентрата и шлака сухой газоочистки сталеплавильного производства.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Паста для очистки твердой поверхности содержит следующие известные компоненты: сульфонол (алкилбензолсульфонат натрия), соду кальцинированную, отдушку, шламы отходов производства.
В заявленной пасте в качестве первого наполнителя использован минеральный шлам из отхода производства белково-витаминного производства. Минеральный шлам содержит в основном неводорастворимый остаток аммофоса. Физико-химические показатели минерального шлама представлены в таблице 1.
2
2
3
Для повышения дезинфицирующей способности пасты в ее состав введен рассол природного минерала бишофит (bishofit) формулы MgCl·6HO плотностью 1,2…1,3 т/м. Природные залежи минерала бишофит по данным геологической разведки только в Волгоградской области оцениваются миллиардами тонн. Минерал бишофит извлекают на дневную поверхность растворением водой и выкачиванием из скважины. Минерал бишофит - гигроскопичен. Состав проб рассола выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме, приведен в таблице 2. Химически анализ проб рассола выщелачивания бишофита и содержание в них макро- и микроэлементов (рапа из скважины №4 - 11 Городищенского месторождения) представлен в таблице 3. Анализ проб рассолов бишофита из разных месторождений показан в таблице 4. Состав рассола бишофита, добытого в черте г. Волгограда, дан в таблице 5. Заявленная паста выполнена при следующем соотношении компонентов, мас.%: сульфонол (алкилбензолсульфонат натрия)- 3-5; сода кальцинированная - 10-20; отдушка - 0,4-1,2; минеральный шлам отхода производства белково-витаминного концентрата -19-27; рассол природного минерала бишофит - 4-6; шлак сухой газоочистки сталеплавильного производства фракций 5-100 мкм- 16-30; йодинол - 3-5; вода - остальное.
Сульфонол введен в композицию пасты в качестве бактерицида. Он относится к анионным поверхностно-активным веществам к группе алкиларилсульфонатов. Это продукт алкилирования бензола фракцией олефинов в присутствии катализатора хлористого алюминия, представляющий собой смесь натриевых солей алкилбензолсульфокислот с алкильными остатками преимущественно нормального строения, содержащими 11-12 атомов углерода.
По внешнему виду сульфонол - жидкая паста желтовато-коричневого цвета. Содержание натриевых солей алкилбензолсульфокислот - 50-55%; сульфата натрия - около 60%; несульфированных соединений - около 1%. Сульфонол хорошо растворим в воде и спирте.
Сульфонол в предлагаемой рецептуре одновременно играет роль дезинфицирующего компонента и роль поверхностно-активного вещества, содержащего композицию, имеющую хорошую смачивающую и моющую способности. Кроме того, композиция с ним имеет хорошую пастозность без введения в состав рецептуры воды.
В качестве основного чистящего агента использован переработанный минеральный шлам из отхода производства микробного белка из углеводов нефти, полученной на стадии приготовления растворов питательных солей. Образование минерального шлама на Светлоярском заводе белково-витаминных концентратов (Волгоградская область РФ) составляет около 5000 тонн в год. Физико-химические и теплофизические показатели минерального шлама из отхода производства белково-витаминного концентрата и чистящей пасты на его основе показаны в таблице 6. Содержание выявленных химических элементов в сухом шламе отхода производства белково-витаминного концентрата приведено в таблице 7. Переработанные отходы в данном составе обеспечивают не только чистящий эффект, но и частично убирают неприятные пищевые запахи, которые остаются на посуде. Для усиления дезодорирующего эффекта использован рассол природного минерала бишофит, который одновременно обеспечивает санацию посуды.
Вводимая в пасту отдушка придает ей соответствующий аромат. В пасту дополнительно введены шлак сухой газоочистки сталеплавильного производства фракций 5-100 мкм и йодинол.
Показатели технического уровня пасты приведены в таблице 8.
В качестве агента, повышающего очищающую способность ПАВ за счет деспергирующего и эмальгирующего действий, в рецептуру введен карбонат натрия (кальцинированная сода). Сода кальцинированная техническая как компонент пасты должна отвечать требованиям ГОСТ 5100-85.
Отходы производства белково-витаминного концентрата, неиспользовавшиеся и шедшие в отвал, в данном составе чистящей пасты используются в натуральном виде и не требуют дополнительной переработки. Введение в состав чистящей пасты других абразивов не требуется. В указанных отходах содержится тонкодисперсная окись кальция (до 15%), железа (до 4,4%), фосфора (до 13%), калия (до 4,5%) и азота (до 13,5%) (см. таблицу 7) с размерами частиц 20-30 мкм, которые являются хорошим абразивом. Они эластичны и способствуют механической очистке загрязненной поверхности. Кроме того, фосфаты сами являются хорошим моющим компонентом. Содержание других солей в отходах незначительно, а поэтому совершенно безвредно для человека.
С шлаковен ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь» поставляется шлак сухой газоочистки без металлических примесей фракции 5-100 мкм с высокой степенью сыпучести и влажностью не более 5%. Химический состав отходов мталлургического производства ЗАО «ВМЗ «Красный Октябрь» представлен в таблице 9, а состав твердого шлака из пыли сухой газоочистки электросталеплавильного цеха ЭСЦП-1 - в таблице 10.
Пример. Готовят три рецептуры пасты (1, 2, 3 - см. таблицу 11) на основе отхода производства белково-витаминного концентрата и шлака сухой газоочистки сталеплавильного производства фракции 5-100 мкм. Для этого к отходам добавляют сульфонол, соду кальцинированную, отдушку, рассол природного минерала бишофит, йодинол и воду в количествах, приведенных в таблице 11, и тщательно перемешивают до получения гомогенной массы. Приготовленные рецептуры испытывают в сравнении с известными пастами «Санита» и «Суперксоль». Результаты испытаний физико-механических свойств приведены в таблице 12.
Приведенные данные в таблице 12 показывают, что разработанная паста имеет преимущества перед известными, поскольку очищает поверхность от ржавчины. Кроме того, паста имеет ряд других свойств, в частности дезинфицирующие, и предохраняет поверхность от коррозии.
2
За счет MgCl в рассоле бишофита паста активна в отношении бактерий - возбудителей кишечных инфекций, туберкулеза, инфекций верхних дыхательных путей (дифтерия, скарлатина и др.), грибов рода Кандида, дерматофитов и вирусов (возбудителей гриппа, других острых респираторных вирусных инфекций, вирусных гепатитов, ВИЧ-инфекций, герпеса, ротавирусных гастроэнтеринов).
2
2
За счет смеси йодинала и MgCl·6НО паста приобретает бальнеологические свойства. Эти свойства проявляются не только при удалении ржавчины, жирных и грязных пятен, но и после очистки твердых поверхностей в течение длительного времени, обеспечивая выделение аэроионов йода, магния, брома и др.
Линия по производству пасты для очистки твердой поверхности на основе минерального шлама из отхода производства белково-витаминного концентрата, шлака сухой газоочистки сталеплавильного производства, йодинола и рассола природного минерала бишофит включает емкость 1 для сухого и просепарированного шлама в виде порошка из отходов производства белково-витаминного концентрата, емкость 2 для сульфонала, емкость 3 для соды кальцинированной, емкость 4 для отдушки, средства транспортирования 5 и 6 со сменными бадьями 7, смеситель 8, вибратор 9 для выдачи готовой продукции из смесителя 8, резервную емкость 9 для готовой пасты, рабочую емкость 10 для готовой пасты, шнековый дозатор 11, средство 12 для фасовки и упаковки готовой продукции, транспортер 13 выдачи чистящей пасты в упаковке в промежуточный склад. Резервная и рабочие емкости 9 и 10 взаимно соединены трубопроводами и насосами для перекачки пасты из одной емкости в другую или в шнековый дозатор 11.
Линия снабжена емкостью 14 для рассола природного минерала бишофит и емкостью 15 для воды. Емкости 14 и 15 гидравлически через вентили 16 и 17 соединены со смесителем 8.
Кроме описанных узлов, линия снабжена приемным бункером 18 для минерального шлама-сырца - отхода производства белково-витаминного концентрата, сушилкой 19, промежуточным бункером 20 для высушенного шлама, дробилкой 21, решетным классификатором 22, емкостями 23 и 24 для стандартного и нестандартного шлама, циклоном 25, вентилятором 26, рукавным фильтром 27 для сбора пылевой фракции шлама и шиберным затвором 28. Описанные узлы связаны средствами транспортирования и обеспечивают непрерывный грузопоток. Стандартный шлам из емкости 23 в дозированном количестве согласно рецептуре в таблице 11 поступает в емкость 1.
Линия дополнительно включает емкость 29 для шлака сухой газоочистки сталеплавильного производства с влажностью менее 5%. Шлак обладает высокой степенью сыпучести. В емкость 30 засыпают в нужных количествах йодинол либо в виде пасты, либо в порошкообраном состоянии.
Линия по производству чистящей пасты для очистки твердой поверхности работает следующим образом.
Шлам аммофоса отходов производства поступает для производства чистящей пасты с влажностью (в зависимости от времени года) 45-58% и складируется на площадке, защищенной от осадков, для естественной сушки. Влажность шлама-сырца после естественной сушки должна быть не более 45%. Для получения пасты размер гранул в шламе не должен превышать 0,2 мм. Это обеспечит ее высокие чистящие способности и исключит абразивное повреждение очищаемых поверхностей.
Шлам после естественной сушки при помощи сменной бадьи 7 и средства транспортирования 6 (электрический тельфер на рельсовом пути) в количестве 181,4 кг загружают в приемный бункер 18. Описанная линия рассчитана на 300 т в год пасты. Часовая производительность - 150 кг. Из приемного бункера 18 порция шлама-сырца поступает в сушилку 19. Теплоносителем Q для сушки является горячий воздух, который подается от калорифера в сушилку 19 в таком количестве, чтобы температура сушильного агента в зоне уплотнения шлама была не ниже +75°С. Процесс сушки порции шлама длится не более 1 часа. По мере высушивания шлама (остаточная влага не более 5%) он поступает в промежуточный бункер 20 и остывает до температуры окружающей среды.
Затем в дозированном количестве посредством шиберной заслонки сухой шлам направляется в дробилку 21. После размола шлама масса направляется на классификатор 22. С классификатора 22 кондиционная фракция шлама с размерами зерен менее 0,2 мм поступает в переменную емкость 23 для кондиционного шлама. Некондиционная фракция шлама из переносной емкости 24 повторно направляется в промежуточный бункер 20 для повторного размола. Сухой кондиционный шлам с необходимой массой перемещается в емкость 1.
При сушке шлама-сырца вместе с отходящим теплоносителем происходит унос пылевой фракции шлама. Поэтому в рассматриваемой линии на выходе теплоносителя из сушилки 19 предусмотрены циклон 25, рукавный фильтр 27 и вентилятор 26. Вентилятором 26 производится за счет аспирационных каналов отсос пылевой фракции с классификатора 22. Осевшую пыль с циклона 25 через шиберный затвор 28 возвращают в промежуточный бункер 20.
Пасту из указанных компонентов готовят следующим образом. Сухой кондиционный порошок шлама из емкости 1, шлак сухой газоочистки из емкости 29, сульфонол из емкости 2, соду кальцинированную из емкости 3 и отдушку из емкости 4 перемещают в смеситель 8 и в течение получаса подвергают сухому перемешиванию. Далее из емкостей 14, 30 и 15 в строго дозированном количестве в смеситель 8 подают рассол бишофита, йодинол и воду. Полученную массу в течение 30 минут интенсивно смешивают до образования гомогенной массы. Готовую пасту при включенном вибраторе 9 из смесителя 8 выгружают в рабочую емкость 10 или в резервную емкость 9. Далее шнековым дозатором 11 пасту фасуют в устройстве 12 в полиэтиленовые банки массой 500 г ± 5%. Каждая банка с пастой проходит весовой контроль. Упакованную продукцию транспортером 13 перемещают в промежуточный склад готовой продукции.
Химико-технологический контроль чистящей пасты на основе отхода белково-витаминных концентратов представлен в таблице 13.
Полученная таким образом паста позволяет легко очистить поверхность от загрязнения, безвредна для человека, не вызывает химического и механического разрушения очищаемой поверхности и может храниться неограниченное время. Кроме того, паста экономически более эффективна и выгодна, так как для ее изготовления используется сырье - отход производства белково-витаминного концентрата, шлак сухой газоочистки сталеплавильного производства и природного минерала бишофит, - не требующее переработки.
2
2
Йодинол хорошо растворяется как в рассоле природного минерала бишофит, так и в его растворе. Раствор йодинола и природного минерала бишофит в пасте служат источником насыщения окружающего воздуха аэроионами магния и других микроэлементов (см. таблицы 2, 3, 4 и 5) и рекомендуется для применения в аэроионотерапии. Очищаемые поверхности длительное время сохраняют бальнеологический эффект с повышенным выделением аэроионов йода, магния, брома, натрия и др. при сохранении основных эксплуатационных характеристик пасты. Этот эффект усиливается за счет использования в составе смеси исключительно водного раствора природного минерала бишофит формулы MgCl·6НО. Рассол природного минерала бишофит был рекомендован Министерством здравоохранения СССР в качестве бальнеологического средства.
Таблица 1
Нормативы и требования к шламу отхода производства белково-витаминного концентрата
Показатели
Количественное значение
1. Внешний вид
Порошок от розового до серого цвета
2. Массовая доля воды, %, не более
5
3. Массовая доля фосфоросодержащих соединений в пересчете на Р<sub>2</sub>О<sub>5</sub>, %, не более
4
4. Показатель активности водородных ионов Н<sup>+</sup> (рН) водного раствора шлама с массовой долей 1%, %
5÷6
5. Гранулометрический состав, доля гранул менее 0,2 мм, %
до 100
Таблица 2
Состав проб рассола выщелачивания природного минерала бишофит(bishofit), добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме, г/кг
Наименование компонента
Химическая формула
Месторождение
Наримановское
Городищенское
Скважина №2-1
Скважина №4-11
1
2
3
4
5
Бикарбонат кальция
Са(HCO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
0,65
0,15
0,15
Сульфат кальция (кальций сернокислый)
CaSO<sub>4</sub>
0,80
1,20
0,80
Сульфат магния (магний сернокислый)
MgSO<sub>4</sub>
1,10
Кальций хлористый
CaCl<sub>2</sub>
0,40
0,25
Бромид магния
MgBr<sub>2</sub>
3,50
4,10
4,00
Калий хлористый
KCl
1,10
2,75
3,40
Натрий хлористый
NaCl<sub>2</sub>
7,00
Магний хлористый
MgCl<sub>2</sub>
267,2
325,30
315,00
Итого:
-
281,35
333,90
324,20
Таблица 3
Анализ проб рассола выщелачивания бишофита и содержание в них макро- и микроэлементов (рапа добыта в скважине №4-11 Городищенского месторождения Волгоградской области), г/кг
Наименование компонента
Символ химического элемента
Содержание
от
до
1
2
3
4
Бор
В
0,0020
0,0080
Кальций
Са
0,0030
0,0050
Висмут
Bi
0,0005
0,0010
Молибден
Mo
0,0005
0,0010
Железо
Fe
0,0030
0,0300
Алюминий
Al
0,0010
0,0200
Титан
Ti
0,0005
0,0010
Медь
Cu
0,0001
0,0030
Кремний
Si
0,0020
0,2000
Барий
Ba
0,001
0,0006
Стронций
Sr
0,0010
0,0200
Рений
Re
0,0001
0,0020
Цезий
Cs
0,0001
0,0010
Литий
Li
0,0001
0,0003
Таблица 4
Анализ проб рассола выщелачивания природного минерала бишофит, добытого в месторождениях Волгоградской области, г/кг
Наименование компонента
Химическая формула
Месторождение
Наримановское
Городищенское
Скважина №2-1
Скважина №4-11
1
2
3
4
5
Хлор
Cl
203,7
242,00
233,60
Сульфаты
SO<sub>4</sub>
1,50
0,85
0,60
Гидрокарбонаты
НСО<sub>3</sub>
0,50
0,10
0,10
Кальций
Са
0,40
0,50
0,40
Магний
Mg
68,90
83,60
81,10
Калий
К
0,60
1,40
1,80
Натрий
Na
2,70
-
-
Бор
В
0,06
-
-
Стронций
Sr
0,0036
0,0019
0,0015
Бром
Br
3,05
3,50
3,40
Плотность, т/м<sup>3</sup>
-
1,2444
1,3051
1,2948
Минерализация раствора, г/л
-
281,35
331,95
321,00
Таблица 5
Состав рассола природного минерала бишофита, добытого в черте г. Волгограда
Наименование компонента
Химический символ элемента
Содержание
г/л
%
1
2
3
4
Магний
Mg
76,0-80,0
25,805-25,682
Кальций
Са
0,4-0,6
0,1358-0,1926
Калий
К
4,0-5,0
1,0358-1,6050
Натрий
Na
0,1-0,2
0,033-0,064
Хлор
Cl
210,0-220,0
71,303-70,626
Азот
N
1,6-1,8
0,5430-0,5778
Сера
S
1,2-1,5
0,4070-0,4815
Фосфор
Р
0,1-0,2
0,0340-0,0642
Углекислота
CO<sub>2</sub>
0,1-0,2
0,0340-0,0642
Бром
Br
0,3-0,5
0,1020-0,1605
Бор
В
0,05-0,08
0,01700-0,02568
Марганец
Mn
0,02-0,03
0,0068-0,0096
Кремний
Si
0,5-1,0
0,1698-0,3210
Алюминий
А1
0,01-0,05
0,00340-0,01605
Железо
Fe
0,05-0,10
0,0170-0,0321
Стронций
Sr
0,01-0,10
0,0340-0,0321
Кадмий
Cd
0,03-0,04
0,00170-0,00256
Висмут
Bi
0,005-0,008
0,00170-0,00256
Молибден
Mo
0,02-0,03
0,0068-0,0096
Медь
Cu
0,001-0,004
0,00034-0,00128
Барий
Ba
0,001-0,004
0,00034-0,00128
Рубидий
Rb
0,001-0,002
0,00034-0,00064
Литий
Li
0,005-0,008
0,00170-0,00256
Титан
Ti
0,001-0,005
0,000340-0,001605
Цезий
Cs
0,001-0,005
0,000340-0,001605
Другие микроэлементы
-
0,006-0,008
0,00204-0,00256
Итого:
294,515-311,477
-
Таблица 6
Физико-химические и теплофизические показатели минерального шлама из отхода производства белково-витаминного концентрата и чистящей пасты на основе минерального шлама
Показатели
Единица измерения
Минеральный шлам-сырец
Минеральный шлам после подработки в качестве компонента
Чистящая паста
1
2
3
4
5
1. Агрегатное состояние
Комкообразная легко рассыпающаяся масса. Размер гранул на сите5 мм - 15%;2,5 мм - 15%;1,25 мм - 12,5%;0,63 мм - 25,0%;0,315 мм - 25,0%;0,14 мм - 6,0%;менее 0,14 мм - 1,5%Примечание: отдельные комочки достигают 5-50 мм в диаметре, но легко рассыпаются в процессе взвешивания и просеивания
Порошок с размером гранул менее 0,2 мм (100%)
Чистящая паста с размерами зерен менее 0,2 мм (100%)
2.Цвет
От розового до серого
От розового до серого
От белого до светло-серого с желтоватым оттенком
3. Запах
-
Без запаха
Без запаха
Запах применяемого сырья
4. Влажность
%
45-58
Не более 5
20,0…25,5
5. Теплота фазовых переходов
°С
60-70
-
~
1
2
3
4
5
6. Теплоемкость
кал./г·град.
0,643
-
-
7. Угол естественного откоса:статическое состояние
град.
При влажности 40%20
28
24
динамическое состояние
град.
43
55
46
8. Способность к налипанию
-
Налипает
Нет
Налипает
9. Способность к комкованию
Комкуется, но комки рыхлые, легко рассыпающиеся
Не комкуется
Комкуется, но легко рассыпается
10. Слеживаемость
-
Слеживается
Не слеживается
Не слеживается
11. Замерзаемость
-
Замерзает при -30°С
Не замерзает
Замерзает при -30°С
12. Гигроскопичность
Гигроскопичен, гигроскопическая влажность 4,8%
Гигроскопичен, гигроскопическая влажность 4,8%
Гигроскопичен, гигроскопическая влажность 5,4%
13. Абразивные свойства
Обладает слабыми абразивными свойствами за счет присутствия механических примесей
Не обладает
Не обладает
14. Кислотность
ед.рН
5-6
5-8
9,5-10,5
15. Насыпная масса:без уплотненияс уплотнением
-г/см<sup>3</sup>г/м<sup>3</sup>
При влажности 58%0,6100,754
При влажности 58%0,4330,520
При влажности 58%0,4700,540
Таблица7
Содержание выявленных элементов в сухом шламе отхода производства белково-витаминного концентрата
Наименование компонента
Символ химического элемента
Содержание данного элемента в шламе, %
Удельная теплоемкость при 298,15 К, кал/г·град.
1
2
3
4
Азот
N
4,9-13,3
0,248
Фосфор
Р
8,0-12,4
0,168
Калий
К
1,6-4,2
0,178
Магний
Mg
0,4-3,1
0,236
Железо
Fe
2,4-3,7
0,107
Кальций
Са
2,5-15,0
0,157
Марганец
Mn
0,17-0,26
0,114
Медь
Cu
0,05-0,08
0,0916
Цинк
Zn
0,01-0,18
0,0908
Вода в сыром шлаке
Н<sub>2</sub>O
До 58
1,001
Таблица 8
Показатели технического уровня чистящей пасты
Показатели
Норматив
1. Внешний вид
Паста от белого цвета до светло-серого с желтоватым оттенком
2. Запах
Запах применяемого сырья
3. Массовая доля фосфоросодержащих соединений в расчете на Р<sub>2</sub>O<sub>5</sub>,%, не менее
2,7
4. Показатель активности водородных ионов Н<sup>+</sup>(рН) водного раствора средства с массовой долей 1%, в %
9,5÷10,5
5. Чистящая способность, %, не менее
95
Таблица 10
Химический состав твердого шлака из пыли сухой газоочистки электросталеплавильного цеха ЭСПЦ-1 ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь»
№ п/п
Наименование
Химическая формула
Значение, %
1
Кремнезем
SiO<sub>2</sub>
7,76
2
Фосфор
Р
0,041
2
Хром
Cr общий
1,0
4
Оксид алюминия
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
0,93
5
Титановые белила
TiO<sub>2</sub>
0,099
6
Окись марганца
MnO
2,29
7
Оксид кальция
СаО
21,3
8
Оксид магния
MgO
24,5
9
Оксид железа (П)
FeO
3,91
10
Оксид железа (III)
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
32,02
11
Фторид кальция
CaF<sub>2</sub>
5,26
12
Оксид кальция
Недопал СаО
18,0
Таблица 11
Рецептура пасты на основе шлака сухой газоочистки сталеплавильного производства и отхода производства белково-витаминного концентрата
Компоненты
Содержание для пробы, мас.%
1
2
3
1
2
3
4
Сульфонол (алкилбензолсульфонат натрия)
3
4
5
Сода кальцинированная
10
15
20
Переработанный шлам отходов производства белково-витаминного концентрата
19
23
27
Отдушка
0,4
0,8
1,2
Рассол природного минерала бишофит плотностью 1,2-1,3 т/м<sup>3</sup>
4
5
6
Шлак сухой газоочистки сталеплавильного производства
30
23
16
Йодинол
5
4
3
Вода
28,6
25,2
21,8