СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОЙ АЛЮМИНИЕВОЙ ПУДРЫ
METHOD OF MAKING PELLETISED ALUMINIUM POWDER

Изобретение относится к области порошковой металлургии, к получению алюминиевой гранулированной пудры, и может быть использовано в строительстве, химии, водородной энергетике, топливах.
2
2
7
5
Известен способ получения алюминиевой пудры в виде паст, получаемых методом смешивания ее с водным раствором, содержащим ингибиторы коррозии алюминия - хромпик (KCrO), соли лигносульфоновых кислот, сульфитный щелок и другие (а.с. СССР №777005, опубликовано: 07.11.1980, МПК  С04В 15/02). Указанный способ заключается в простом смешивании пудры с водным раствором и обеспечивает получение газообразователей, обладающих способностью диспергироваться в воде. Такие пасты находят применение в строительной промышленности для получения пористых бетонов, в лакокрасочной промышленности в качестве пигмента водных красок и т.д. Недостатками известных способов и состава получаемых газообразователей являются низкая стабильность водных паст и непрерывное газообразование вследствие реакции алюминия с водой.
Известен способ смешения алюминиевой пудры с уайт-спиритом, содержащим от 1 до 4% ОП-10 от веса пудры, до пастообразного состояния Т:Ж=1, паста подвергается центрифугированию до содержания твердых частиц 60-65%, затем подсушиванию на воздухе до содержания твердых частиц 80-90%. Продукт представляет собой скомкованную массу, легко рассыпающуюся на отдельные комки, непылящую. При добавлении в воду паста легко диспергируется, образуя равномерно распределенную в воде суспензию (RU 2194029, опубл. 10.12.2002). Недостатком данного изобретения является сложная технология и образование комков алюминиевой пудры без сохранения ее формы при нажатии, а также отсутствие прочности гранул.
Наиболее близким является способ получения алюминиевой гранулированной пудры для производства газобетона (RU 2363562, опубл. 10.08.2009 г.). Способ включает сухое измельчение частиц алюминия с жирующей добавкой в атмосфере инертного газа, отделение измельченного алюминия и его осаждение в виде пудры, которую смешивают с органической добавкой, состоящей из смеси сложных эфиров на основе триэтаноламина и 2-этилгексановой кислоты, а также полиэтиленгликоля с молекулярной массой до 400, перед смешением с пудрой органическую добавку доводят до жидкой консистенции и подают в зону смешения точно дозировано из расчета 5-20% от веса пудры. Недостатком этого способа получения гранулированной алюминиевой пудры является сложность технологии и многокомпонентность состава органического происхождения.
Задача настоящего изобретения состоит в получении гранул алюминиевой пудры различного размера от 1 до 10 мм и распусканием в воде до 10 минут.
Поставленная задача достигается тем, что способ получения гранулированной алюминиевой пудры включает смешивание алюминиевой пудры с органической добавкой, смешивание проводят в мешалке миксерного или роторного типа при скорости вращения ротора до 10 об/мин в течение 5-9 мин до получения гранул. Органическую добавку подают в зону смешивания в соответствии с водотвердым отношением, равным 0,6-0,85 отн.ед., в качестве органической добавки используют водный раствор клея ПВА-М в соотношении 1:1-3 вес. частей.
При этом обеспечивается высокая степень равномерности распределения связки по всему объему алюминиевой пудры с получением гранулированной пудры с высокой степенью растворимости в воде от 8 до 10 г/мин и предела прочности при сжатии от 3,9 до 6,2 МПа.
Для приготовления гранулированной алюминиевой пудры были исследованы 9 составов (таблица 1), отличающиеся содержанием органической добавки растворенной в воде и водотвердым отношением (водно-клеевой раствор: алюминиевая пудра).
Состав 1 изготавливали следующим образом: навеску алюминиевой пудры 16 г помещают в барабан мешалки роторного или миксерного типа, закрывают крышкой и при медленном введении органической добавки в количестве 9,6 мл (что соответствует водотвердому отношению 0,6) через специальное отверстие и медленным вращением ротора до 10 об/мин гранулируют в течение 5 мин. Полученные гранулы высыпают в чашу для затвердевания в течение 1 суток, после чего исследовались основные физико-механические свойства, таблица 2. Остальные составы были изготовлены по аналогии с первым.
Новый технический результат, который может быть достигнут при реализации заявленного способа, заключается в высокой степени равномерности распределения связки по всему объему алюминиевой пудры с образованием гранул и высокой степенью распускания в воде, а также высокой прочности, что расширяет область использования алюминиевой пудры и снижает трудозатраты при ее использовании.
Таблица 1
№ состава
Отношение Вода: Клей, вес. части
Водотвердое отношение В/T, отн.ед.
Время гран-я, мин
1
1:3
0,60
5
2
1:1
0,60
5
3
1:2
0,60
5
4
1:3
0,75
7
5
1:1
0,75
7
6
1:2
0,75
7
7
1:3
0,85
9
8
1:1
0,85
9
9
1:2
0,85
9
Таблица 2
Изделие из смеси состава, №
Средний размер гранул, мм
Растворимость, г/мин
Прочность образцов при сжатии, МПа
1
1-3
10,0
5,5
2
1-4
8,4
5,0
3
1-4
8,0
3,9
4
2-6
10,0
6,0
5
2-6
8,5
4,8
6
2-6
8,0
4,5
7
4-8
10
6,2
8
4-8
9,5
5,9
9
4-8
8,0
5,9