本發(fā)明專利技術(shù)提供了制造微粒狀無機(jī)發(fā)泡體的方法．其特征是把煤部分氧化所得的非晶殘?jiān)w粒中直徑小于１５０微米的顆粒，放到火焰或高溫氣體中燒制并使其發(fā)泡．用本方法所制得的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體，具有強(qiáng)度大、質(zhì)量輕的特性，特別適合于油井或地?zé)峋玫乃啾戎卣{(diào)節(jié)材料．（*該技術(shù)在2006年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)是關(guān)于。利用無機(jī)發(fā)泡體重量輕和發(fā)泡等特征，可廣泛用于結(jié)構(gòu)物等的輕質(zhì)填料，肥料、洗滌劑或涂料等的增量劑，吸附劑以及土壤改良材料等。尤其是平均直徑小于500微米的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體，除上述用途外，還可以作為絕熱性結(jié)構(gòu)物體的填充材料，以及油井或地?zé)峋玫乃啾戎卣{(diào)節(jié)材料使用。特別是在油井或地?zé)峋玫乃啾戎卣{(diào)節(jié)材料中，該微粒狀無機(jī)發(fā)泡體是非常重要的成分之一。一般來講，要作為上述水泥比重調(diào)節(jié)材料來使用，微粒狀無機(jī)發(fā)泡體的表觀比重要求在0.6至0.9的范圍內(nèi)，顆粒直徑要求小于500微米(最好小于200微米)。而且還要求強(qiáng)度高，一般是在非破壞率為70%，靜水壓強(qiáng)度為300公斤力/厘米2以上時(shí)使用。熟知的這種微粒狀無機(jī)發(fā)泡體可以分為三大類，即從天然火山玻璃質(zhì)材料制造的，從人工玻璃質(zhì)一類材料制造的，以及在煤灰中含有的。利用天然火山玻璃質(zhì)材料制造微粒狀無機(jī)發(fā)泡體時(shí)，可以用黑曜石，頁(yè)珠巖和火山灰等原料，把它們粉碎到小于100微米后，除去細(xì)粉部分，加入適量的二氧化硅細(xì)粉末或氧化鋁細(xì)粉末等添加劑，混合后在溫度不低于1000℃燒制而成。這樣制造出的天然火山玻璃質(zhì)一類的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體，一般來講，具有表觀比重低，制造費(fèi)用便宜的優(yōu)點(diǎn)。可是，它的靜水壓強(qiáng)度很低，因此它不能作為需要有一定強(qiáng)度的油井或地?zé)峋玫乃啾戎卣{(diào)節(jié)材料使用。但可專門用作不要求機(jī)械強(qiáng)度的絕熱材料或建筑物結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)材料。人工玻璃質(zhì)一類的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體，一般是在人工調(diào)配好的玻璃質(zhì)一類的原料中加入如碳等發(fā)泡成分之后，使其變成熔融狀態(tài)經(jīng)噴霧制成的。這種微粒狀無機(jī)發(fā)泡體易于制造，其顆粒直徑小于100微米。而且，由于所制得的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體的表觀比重小，靜水壓強(qiáng)度高，因而，可滿足作為油井或地?zé)峋玫乃啾戎卣{(diào)節(jié)材料的使用要求。但是，其制造費(fèi)用高昂。已知，在煤灰中含有很小量的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體，其表觀比重為0.6至0.7左右，靜水壓強(qiáng)度(非破壞率為70%)達(dá)400公斤力/厘米2左右。因此，可作為油井或地?zé)峋盟啾戎卣{(diào)節(jié)材料，表現(xiàn)出良好的性質(zhì)。但是，由于它在煤灰中的含量通常小于0.5%(重量)，故在日本尚未在工業(yè)上加以回收利用。因而，這種微粒狀無機(jī)發(fā)泡體的價(jià)格也是昂貴的。本專利技術(shù)的目的在于提供，按照本方法，可以廉價(jià)生產(chǎn)出顆粒直徑小，強(qiáng)度大，表觀比重小的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體。另外，本專利技術(shù)的目的還在于提供有效地利用煤氣化反應(yīng)時(shí)生成的殘?jiān)姆椒ǎ@些殘?jiān)两裆形传@得有效的利用。本專利技術(shù)提供的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體制造方法，其特征在于把由煤部分氧化所得到的非晶殘?jiān)兄睆讲淮笥?50微米的顆粒放到火焰或高溫氣體中加熱使其膨脹。所使用的非晶體殘?jiān)ǔ：胁怀^65%(重量)的二氧化硅，不小于15%(重量)的氧化鋁，還有不小于5%(重量)的氧化鈣。而且，通常所得的微粒狀無機(jī)殘?jiān)w粒的平均直徑小于200微米。利用本專利技術(shù)的，可以制造出已知的與以前使用的天然火山玻璃質(zhì)一類的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體，人工玻璃質(zhì)一類的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體或煤灰中含有的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體等所具有的同樣優(yōu)良特性的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體，而且制造費(fèi)用比上述三種發(fā)泡體便宜。用本專利技術(shù)的制造方法所得的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體，具有足夠高的強(qiáng)度、和輕的質(zhì)量，特別適用于油井或地?zé)峋玫乃啾戎卣{(diào)節(jié)材料。另外，由于在本專利技術(shù)的制造方法中，使用了煤部分氧化時(shí)所排出的非晶殘?jiān)钥梢杂行У乩靡郧拔传@得充分利用的資源。圖1是顯示本專利技術(shù)微粒狀無機(jī)發(fā)泡體結(jié)構(gòu)-實(shí)例的電子顯微鏡圖。本專利技術(shù)的的主要特征在于把煤部分氧化所得到的有特定-顆粒直徑的非晶殘?jiān)诺交鹧婊蚋邷貧怏w中使其膨脹。非晶殘?jiān)怯擅翰糠盅趸玫摹＠纾姑悍鄣仍谕耆紵臍夥罩腥紵傻幕曳郑捎诓荒苡行Оl(fā)泡，所以不能用來制造本專利技術(shù)的微粒狀無機(jī)發(fā)泡體。非晶殘?jiān)缈梢杂擅翰糠盅趸圃旌铣蓺鈺r(shí)所產(chǎn)生的殘?jiān)峁＠妹褐圃旌铣蓺獾姆椒ǖ睦佑蠰urgi煤氣化法，Winkler法，Koppers-Totzek法，Otto-Rummel，KDV法，Lurgi造渣法，Synthane法，水加熱法，聯(lián)合氣體法，煤加氫氣化法，日本煤技研所法，加壓流化加氫氣化法，混合法，高溫水法，雙氣體法，Shell-Koppers法，Saarberg-Otto法，住友法及Texaco法等煤氣化法。在本專利技術(shù)的制造方法中，特別是利用Koppers-Totzek法，Otto-Rummel法，Lurgi造渣法，Shell-Koppers法及Texaco法等，煤氣化法，在不低于煤軟化點(diǎn)的溫度下使煤部分氧化，從煤氣化裝置中排出的非晶體殘?jiān)亲罾硐氲摹＠纾赥exaco方法中，煤是以水粉漿的形式投放到煤氣化爐中，在加壓及在不低于煤灰的軟化點(diǎn)的溫度下，一般在1300至1500℃左右加熱，使其部分氧化。這時(shí)，有呈熔融狀態(tài)或半熔融狀態(tài)的殘?jiān)桑ǔ＃@種殘?jiān)鼜拿簹饣癄t中排出用水等冷卻后，根據(jù)需要進(jìn)行粉碎。Texaco法等的煤氣化方法的詳細(xì)情況，刊登在1981年8月號(hào)和9月號(hào)的“化學(xué)經(jīng)濟(jì)”(日本)中。由煤的部分氧化所得到的非晶殘?jiān)慕M成，是隨著原料煤的種類不同而有所變化的。但是，在本專利技術(shù)中能夠使用與煤的性質(zhì)無關(guān)的煤氧化生成的大部分非晶殘?jiān)Ｒ话銇碇v，在上述那樣的非晶殘?jiān)校胁淮笥?0%(重量)(通常，在30至65%的范圍內(nèi))的二氧化硅，不小于15%(重量)(通常，在15至40%的范圍內(nèi))的氧化鋁和不小于5%(重量)(通常，在5至30%的范圍內(nèi))的氧化鈣，還有少量的硫化物和其它硫的化合物及未燒盡的碳等。硫化物中的硫和未燒盡的碳的總含量最好不小于1%(重量)。如果達(dá)不到1%(重量)的含量，非晶殘?jiān)筒粫?huì)有效的發(fā)泡。由煤部分氧化所得的殘?jiān)且环N非晶體，所以，即使作X射線衍射分析，也不顯出特征峰。用于制造微粒狀無機(jī)發(fā)泡體非晶殘?jiān)念w粒直徑不大于150微米。從煤氣化裝置所得到的非晶殘?jiān)６鹊恼{(diào)整可通過篩分，或者粉碎等方法實(shí)現(xiàn)，使顆粒直徑不大于150微米。粉碎可按通常方法，用通常使用的粉碎裝置，如球磨機(jī)等進(jìn)行。在經(jīng)過篩分和粉碎的非晶殘?jiān)校兄睆綐O小的顆粒(例如小于5微米)，不一定要除去，但是，例如為了使顆粒狀無體發(fā)泡體的顆粒直徑在特定的范圍之內(nèi)，就需要把不具有所需直徑的顆粒除掉，才能夠使用。對(duì)粒徑超過150微米的顆粒，由于在火焰或高溫氣體中的停留時(shí)間非常短，非晶殘?jiān)粫?huì)有效地發(fā)泡。把顆粒直徑經(jīng)過這樣調(diào)整的非晶殘?jiān)度氲交鹧婊蚋邷貧怏w中使其加熱發(fā)泡。把微粉末投入到火焰或高溫氣體中燒制的該加熱過程，可以利用例如所知的“氣流燒制方法”實(shí)現(xiàn)。該氣流燒制方法是把所要燒制的微粉末，與空氣等載氣同時(shí)投放到火焰或者例如由熱風(fēng)爐發(fā)生的高溫氣體中，使該微粉末在火焰或高溫氣體中停留而受到燒制。本專利技術(shù)的微粒狀無體發(fā)泡體的制造方法，就是利用這種氣流燒制方法，使上述非晶殘?jiān)訜岷桶l(fā)泡的。把顆粒直徑小于150微米的非晶體殘?jiān)c空氣一起送入加熱裝置中，使其通過由燃燒爐所生成的火焰或者例如由熱風(fēng)爐所產(chǎn)生的高溫氣體，這樣就使非晶殘?jiān)兂扇廴跔顟B(tài)或軟化狀態(tài)。與此同時(shí)，非晶殘?jiān)械牧蚧锘蛭慈急M的碳等發(fā)泡成分轉(zhuǎn)化成氣體并產(chǎn)生大量空隙。一般來講，火焰具有足夠溫度使非晶殘?jiān)優(yōu)槿廴诨蜍浕癄顟B(tài)且使硫化物-硫和碳等發(fā)泡材料氣化。而且把上述非晶殘?jiān)斗诺讲坏陀?00℃的火焰中，可使之有效發(fā)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
微粒狀無機(jī)發(fā)泡體制造方法，其特征在于把由煤部分氧化所得的非晶殘?jiān)w粒中直徑小于１５０微米的顆粒投放到火焰或高溫氣體中使其發(fā)泡。
【技術(shù)特征摘要】
JP 1985-7-9 151146/851.微粒狀無機(jī)發(fā)泡體制造方法，其特征在于把由煤部分氧化所得的非晶殘?jiān)w粒中直徑小于150微米的顆粒投放到火焰或高溫氣體中使其發(fā)泡。2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備微粒狀無機(jī)發(fā)泡體的方法，其特征在于非晶殘?jiān)邪坎淮笥?5%(重量)的SiO2含量不小于15%(重量)的Al2O3和含量不小于5%(重量)的CaO。3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備微粒狀無機(jī)發(fā)泡體的方法，其特征在于微粒狀無機(jī)發(fā)泡體粒子的平均直徑不大于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：小林和一，臼井皓司，上堀欣治，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：宇部興產(chǎn)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]
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