144668. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilicium-tetrafluorid fejlesztésére, különösen beton kezeléséhez
Í Megjelent: 1959. március 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.668. SZÁM 12. i. 33-40. OSZTÁLY — KO—1153. ALAPSZÁM Eljárás s2Ílicíum-teiraÜuoiiil fejlesztésére, különösen beton kevwltséhex Építéstudományi Intézet Feltalálók: Kovács József kutató, Budapest, dr. Náray-Szabó István h. igazgató Budapest, Nóvák András osztályvezető Budapest Szolgálati találmány A bejelentés napja: 1957. február 26. ismeretes, hogy beton savállóvá tétele céljából azt sziliciumfluorid gáz behatásának teszik ki, amikoris az oldható kalciumvegyületek oldhatatlan fluoridokká alakulnak át. Így pl. a 849.225 sz. német szabadalmi leírás szerint a kezelendő betontárgyakat zárt térben, nyomás alatt kezelik sziliciumtetrafluorid gázzal. A szabadalmi leírás azonban a sziliciumtetrafluorid előállítására nem tartalmaz közelebbi adatokat. A beton savállóvá tételének gazdaságosságát azonban a nyomáson alkalmazott sziliciumtetrafluorid gáz előállítási módja döntően befolyásolja. Sziliciumtetrafluoridot előállíthatjuk az olcsó kalciumfluoridból a következő egyenlet értelmében: Si02 + 2 CaF 2 + 2 H 2 S0 4 = SiF 4 + + 2 CaS04 + 2 H 2 0 I. A keletkezett kalciumszulfát azonban a reakció folyamán ugyancsak keletkező vízzel sűrű, gyorsan megszilárduló pépet ad, mely a fejlesztőkészülékben megmerevedik és a kiürítést akadályozza úgy, hogy a készüléket szét kell szedni, ami körülményes és időtrabló műveletet igényel. A képződött gipsz megszilárdulását nagy feleslegben alkalmazott kénsavval elkerülhetjük, azonban ez nem gazdaságos és ez a fajta dolgozási mód állandó gondos ellenőrzést kíván. Egy másik eljárás értelmében a sziliciumfluorid gázt nátriumszilikofluoridból fejleszthetjük, az alábbi egyenlet szerint: 2 Na2 SiF 6 + Si0 2 + 2 H 2 S0 4 = 3 SiF 4 + + 2 Na2 S0 4 + 2 H 2 0 II. Ennél a folyamatnál nem keletkezik megmerevedő reakciótermék, azonban az alkalmazott nátriumszilikofluorid igen drága, úgy hogy az eljárás gazdaságosságát befolyásolja. A találmány olyan eljárás, mely szerint gazdaságosan és egyszerű berendezéssel állíthatjuk elő a betontárgyak kezeléséhez szükséges sziliciumtetrafluorid gázt. A találmány értelmében keverővel és adagolószervekkel ellátott zárt készülékben tömény kénsavhoz kalciumfluoridot, sziliciumdioxidot és nátriumszilikofluoridot adagolunk és a fejlődött sziliciumtetrafluoridot előnyösen nyomás alatt elvezetjük. A találmány célszerű kivitele értelmében az alkalmazott kalciumfluorid mennyiségére számítva 10—20% nátriumszilikofluoridot használunk. Ilyen összetételű porkeverék alkalmazásánál a reakciótermék a készülékben nem áll össze és a viszonylag kis mennyiségű nátriumszilikofluorid alkalmazása az eljárást gazdaságossá teszi. Célszerűen álló gázfejlesztő tartályt használunk és a kénsav egész mennyiségét abba előre beöntjük. A sziliciumtetrafluorid fejlesztéséhez használt porkeveréket apróbb részletekben, célszerűen folyamatosan adagoljuk, majd a reakció befejeztével a pépmaradékot a készülékből nyomás alatt lebocsátjuk. A gázfejlesztő tartályt, valamint annak alkatrészeit vasból készíthetjük. A fejlesztett sziliciumtetrafluorid gázt a gázfejlesztő tartályban előállított nyomáson, kompresszor közbeiktatása nélkül vezethetjük a cementet tartalmazó kezelendő tárgyakat befogadó zárt térbe. A találmány szerinti eljárás foganatosítására való berendezés kivitelét a rajz mutatja, melynek kapcsán az eljárást részletesebben elmagyarázzuk. A 2 keverővel ellátott 1 tartályhoz csatlakozik a 3 poradagoló edény. Az 1 tartályhoz a sziliciumtetrafluorid elvezetésére szolgáló 4 gázkivezetőcső, valamint az 5 kénsav bebocsátására való vezeték, továbbá a 6 vízbeeresztő vezeték csatlakozik. A 7 vezetékhez csatlakozik a 7' biztonsági szelep; 8 vákuummérő, 9 pedig nyomásmérő műszer. A 10 lebocsátó szelephez csatlakozik a 11 lefolyatócső. 12 villamosan fűthető köpenyt jelöl. A 2 keverőt a 13 motor megfelelő áttételek segítségével hajtja. Az 1 tartályba 200 kg 98%-os tömény, kénsavat szívatunk be, a 3 poradagolóba pedig 160 kg 80%os fluorit és 55 kg tiszta kvarchomok, valamint 12 kg nátriumszilikofluorid finomra őrölt keverékét
