169412. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tiszta magnéziumoxid alacsony hőmérsékleten való szinterelésére
169412 ziumfluoridos mintával közös kemencetérben szintereit adalék nélküli tiszta magnéziumoxid minta felületileg és az előbbi minta közelében szembetűnően jobban szinterelődött, mint a belsejében, de kristály oso do ttsága is sokkal nagyobb volt, mint amikor azonos körülmények közt csak tiszta magnéziumoxid mintákat szintereltünk. A magnéziumfluorid szinterelő katalitikus hatása abban rejlik, hogy a szinterelési hőkezelés kezdeti szakaszában, 800 C alatti hőmérsékleten a magnéziumfluorid vízzel komplex vegyületet képez MgF2 + H 2 O^MgF 2 -H 2 0 (1) MgF2 • H 2 0-MgF(OH) + HF (2) MgF(OH) - MgO + HF (3) A keletkező hidrogénfluorid a környezetében levő magnéziumoxid felületén átmenetileg részben megkötődik, vagyis a (3) egyenlet jobbról balra is lejátszódhat, amikor is a periklász szemcsék felületén defektes kristályszerkezet alakul ki. A szinterelés további középső és végső szakaszában pedig, amikor a megkötött fluor távozik a szerkezetből, a kristályszerkezet átrendeződésére, az ezzel összefüggő anyagtranszportra kiválóan előkészített felületek keletkeznek. Ennek tulajdonítható, hogy a magnéziumoxid szinterelődése lényegesen meggyorsul és" alacsonyabb hőmérsékleten is kellő hatásfokkal végbemegy. A magnéziumfluorid katalizáló hatásának időbeli lefutása a hőmérsékleten kívül a gázközeg oxigén, vízgőz és a katalizátorból származó fluortartalmú bomlástermék tartalmával is befolyásolható. Kedvezőek a fluortartalmú katalizátorok alkalmazásának mellékhatásai is: a) a magnéziumoxidban kis mennyiségben jelen levő vas- és szilíciumdioxid-szennyezés térben egyenletesebben oszlik el a termékben, b) a termékben töménységük csökken, mert az említett szennyezések gáz halmazállapotba jutva átjárják a terméket és részben el is távoznak abból. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy a magnéziumoxidhoz katalizátor gyanánt legfeljebb 2,5 s% fluortartalmú vegyületet keverünk, a keveréket homogenizáljuk, majd 1550-1800 C -on oxi-10 génes, a katalizátor bomlástermékeit tartalmazó, kis párateltségű gázatmoszférában hőkezeljük és végül 100 C° alá hűtjük. A magnéziumoxidhoz katalizátor gyanánt előnyösen 0,1-2,5 s% magnéziumfluoridot, ammóniumfluoridot, ammónium-hidrogénfluoridot, illetve hidrogénfluoridot keverünk. A keveréket homogenizáljuk, legfeljebb 120g/Nm3 vízgőzt, legalább 1 tf% oxigént és legalább 0,1 g/Nm"1 fluort tartalmazó gázatmoszférában fokozatosan 1-4 óra alatt 1550-1800 C hőmérsékletre hevítjük és legalább fél órán át ezen a hőmérsékleten tartjuk. Végül 2-4 óra alatt 100 C° alá hűtjük. amely 2 lépésben nagyobb hőmérsékleten bomlik 15 A találmány szerinti eljárás példaképpeni foganatosítási módjait ismertető példák a technológiai folyamat szempontjából azonosak, csupán az alkalmazott katalizátoradalék mennyisége, minősége, a felfűtési-, hőntartási-, lehűtésiidők, valamint a füst-20 gáz oxigén-, vízgőz-, és fluor-tartalmában különböznek. Kzeket az adatokat az I. táblázat tartalmazza. Példák 25 100 kg szintetikusan előállított könnyű, tiszta magnéziumoxidhoz, amely 0,3 s% szennyezést tartalmaz és izzftási vesztesége 6sr /f, átlagos szemcsenagysága 60 mikron, hozzákeverünk az I. táb-30 lázat szerinti 1-6. példának megfelelően A/a kg magnéziumfluoridot, A/b kg ammóniumfluoridot. A/c kg ammóniumhkirogénfluoridot, illetve A/d kg hidrogénfluoridot. A keveréket 10 kg izobutilalkohol hozzáadása után alaposan homogenizáljuk, majd 1000 kp/cm2 nyomással 25 mm 0 x 25 mm magas pasztillákká sajtoljuk. A nyert pasztillákat 115 120 C -on kiszárítjuk, célszerűen az izobutilalkohol visszanyerése mellett. A kiszárított pasztillákat szokványos szinterelő kemencében, propán-bután gáznak oxigénnel dúsított levegőben való elégetésével B/b óra alatt felfutjuk a táblázat szerinti B/a C szinterelési hőmérsékletre és ezen tartjuk B/c órán át. Végül a tüzet fokozatosan csökkentve és kioltva a terméket B/d óra alatt 100C° alá hűtjük. A nyert termék jól szintereit, kristályosodott magnéziumoxid. Térfogatsúlya a táblázat szerint C/a g/cm'\ átlagos krisztallit mérete C/b mikron, hideg nyomószilárdsága C/c kp/cm2. A szinterelési folyamat alatt a magnéziumoxiddal 50 érintkező füstgáz átlagos oxigéntartalma B/e t'érf.9?, átlagos vízgőz-tartalma B/fg/Nm"', átlagos fluortartalma pedig B/gg/Nm3 . '35 40 45 I. Táblázat 1. 2. 4. 5. példa A) Alkalmazott katalizátor mennyisége, kg a) MgF2 b) NH4 F c) NH4 HF 2 d) HF 0,5 0,3 0,1 2 0,5 0,3 --0,1 0,1 -0,5 0,1 -0,2 -0,3
