Модифицированный карбонизированный красный шлам - RU2015135250A
Код документа: RU2015135250A
Формула
1. Модифицированный карбонизированный красный шлам (MKRS-HT) со следующим минеральным составом:
- от 10 до 50% по массе соединений железа,
- от 12 до 35% по массе соединений алюминия,
- от 5 до 17% по массе соединений кремния,
- от 2 до 10% по массе диоксида титана,
- от 0.5 до 6% по массе соединений кальция, и
- в соответствующих случаях неизбежные примеси,
характеризующийся тем, что массовое отношение карбоната Fe (II) к оксидам железа составляет по меньшей мере 1.
2. Модифицированный, карбонизированный и регидратированный красный шлам со следующим минеральным составом:
- от 10 до 50% по массе соединений железа,
- от 12 до 35% по массе соединений алюминия,
- от 5 до 17% по массе соединений кремния,
- от 2 до 10% по массе диоксида титана,
- от 0.5 до 6% по массе соединений кальция, и
- в соответствующих случаях неизбежные примеси,
характеризующийся тем, что массовое отношение карбоната Fe (II) и массовое отношение суммы гидроксида железа и гидроксида оксида железа к оксидам железа составляет по меньшей мере 1.
3. Модифицированный красный шлам по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что доля водорастворимых соединений натрия, выраженная в массовых процентах Na2O, не превышает 0.03% по массе.
4. Модифицированный красный шлам по п. 1 или 2, характеризующийся средним размером частиц (d50) не больше 50 мкм, предпочтительно от 0.5 до 10 мкм, или от 100 до 900 нм, или от 200 до 750 нм.
5. Модифицированный красный шлам по п. 1 или 2, характеризующийся остаточной влажностью не выше 0.4% по массе.
6. Модифицированный красный шлам по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что его поверхность модифицирована по меньшей мере одним веществом, которое улучшает совместимость частиц модифицированного красного шлама с полимерной матрицей.
7. Модифицированный красный шлам по п. 6, характеризующийся тем, что указанное вещество представляет собой модификатор поверхности, выбранный из группы, состоящей из органосиланов, органосоединений титана, органоциркониевых алюминатов, производных карбоновых кислот, умягчителей, олигомерных и полимерный прекурсоров, иономеров, борной кислоты и ее солей с металлами и производных, станнатов цинка, гидроксистаннатов цинка или их комбинаций.
8. Модифицированный красный шлам по п. 1 или 2, представленный в комбинации со вспомогательными веществами, в частности органоглинами (наноглинами), соединениями олова и боратами.
9. Модифицированный красный шлам по п. 1 или 2, который также содержит по меньшей мере одну замедляющую горение добавку в массовом отношении до 70%.
10. Модифицированный красный шлам по п. 9, характеризующийся тем, что по меньшей мере одна из дополнительных замедляющих горение добавок представляет собой вещество, поддерживающее эндотермическую реакцию, в частности вещество, поддерживающее эндотермическую реакцию, выбранное из группы, состоящей из гидроксида алюминия, бемита, гибсита, гетита, гидрокисда магния, гантита, брусита или их смесей.
11. Способ получения модифицированного красного шлама по п. 1, включающий следующие этапы:
a) обеспечение наличия красного шлама,
b) восстановление соединений железа (III), содержащихся в красном шламе, в кислом растворе до соединений железа (II),
c) добавление карбоната к раствору, содержащему соединения железа (II), полученному на этапе b), в результате чего образуется карбонат железа (II) (сидерит).
12. Способ получения модифицированного красного шлама по п. 1, включающий следующие этапы:
a) обеспечение наличия красного шлама,
b) отдельно получение карбоната железа (II) из доступных исходных веществ;
c) смешивание красного шлама и карбоната железа (II);
d) получение модифицированного карбонизированного красного шлама (MKRS-HT).
13. Применение модифицированного красного шлама по п. 1 или 2 и его смесей с красным шламом в качестве наполнителя в синтетических продуктах вместо сульфата бария (BaSO4).
14. Применение модифицированного красного шлама по п. 1 или 2 и его смесей с красным шламом в качестве шумоизоляторов в пластиковых продуктах.
15. Применение модифицированного красного шлама по п. 1 или 2 и его смесей с красным шламом в качестве звукоизолирующей добавки в минеральных строительных продуктах, таких как, например, гипсокартон, стяжки, бетон и т.д.
16. Применение модифицированного карбонизированного красного шлама по п. 1 или 2 и их смесей, необязательно включающих красный шлам, для ослабления излучения или защиты от излучения, выбранного из группы, состоящей из электромагнитного излучения и корпускулярного излучения.
17. Применение по п. 16, характеризующееся тем, что излучение представляет собой α-излучение, β-излучение, γ-излучение и/или нейтронное излучение.
18. Применение по п. 16 или 17, характеризующееся тем, что модифицированный красный шлам применяют как есть, в частности в форме порошка или в форме прессованного изделия или формованного изделия.
19. Применение по п. 16 или 17, характеризующееся тем, что модифицированный красный шлам применяют в комбинации по меньшей мере с одним дополнительным материалом, в частности в комбинации с бетоном, или в форме композитного материала (композита).
20. Применение по п. 16 или 17, характеризующееся тем, что модифицированный красный шлам находится в матрице, в частности, термопластичной, термоусадочной или эластомерной матрице, в частности пластиковой или полимерной матрице.
21. Применение по п. 16 или 17, характеризующееся тем, что модифицированный красный шлам применяется в комбинации по меньшей мере с одним набухающим материалом, в частности, в количестве от 1 до 50% от общей массы модифицированного красного шлама и набухающего материала.
22. Применение по п. 21, характеризующееся тем, что набухающий материал представляет собой бентонит, в частности, монтмориллонит, и/или супервпитывающий полимер, в частности полиметакрилат.
23. Применение по п. 21 или 22 для ограничения проникновения воды в хранилище радиоактивных материалов, в частности для предотвращения проникновения воды в хранилище радиоактивных материалов.
24. Применение модифицированного карбонизированного красного шлама по п. 1 или 2 и их смесей, необязательно включающих красный шлам, в качестве утяжеляющего материала в буровом растворе или промывочной жидкости.
25. Применение по п. 24, характеризующееся тем, что модифицированный красный шлам был подвергнут термической обработке для повышения удельного веса.
26. Применение по п. 25, характеризующееся тем, что модифицированный красный шлам был подвергнут термической обработке при температуре от 150 до 350°С, и/или тем, что удельный вес модифицированного красного шлама выше 4 г/см3, в частности выше 4.5 г/см3, предпочтительно выше 4.65 г/см3.
27. Применение по любому из пп. 24-26, характеризующееся тем, что удельная площадь поверхности модифицированного красного шлама находится в диапазоне 2 - 200 м2/г (измеренная методом БЭТ), в частности от 10 до 120 м2/г (измеренная методом БЭТ).
28. Применение по любому из пп. 24-26, характеризующееся тем, что размеры частиц модифицированного красного шлама меньше 10 мм, в частности от 10 до 6 мм.
29. Применение по любому из пп. 24-26, характеризующееся тем, что объемная плотность (объемная плотность в неутрамбованном виде, UTBD) модифицированного красного шлама находится в диапазоне 100 - 3000 г/л.
30. Применение модифицированного карбонизированного красного шлама по п. 1 или 2 и их смесей, необязательно включающих красный шлам, в качестве субстрата для растений или в качестве удобрения для стимуляции роста растений.
31. Применение по п. 30, характеризующееся тем, что модифицированный красный шлам представлен в форме порошка, в форме гранул и/или в виде формованного изделия.
32. Применение по п. 30 или 31, характеризующееся тем, что доля модифицированного красного шлама в итоговом субстрате лежит в диапазоне 3 - 100% по массе.
33. Применение по п. 30 или 31, характеризующееся тем, что рост растений повышается по меньшей мере на 25% или биомасса увеличивается по меньшей мере на 25%.
34. Применение по п. 30 или 31 для улучшения формирования сети мелких корешков растения.
35. Применение по п. 30 или 31 для повышения влагопоглощающей способности и/или влагоудерживающей способности (задержки воды), благодаря чему, в частности, замедляется высыхание субстрата.
36. Применение по п. 30 или 31, характеризующееся тем, что модифицированный регидратированный красный шлам имеет следующий минеральный состав:
- от 10 до 50% по массе соединений железа,
- от 12 до 35% по массе соединений алюминия,
- от 5 до 17% по массе соединений кремния,
- от 2 до 21% по массе TiO2,
- 0.5 до 6% по массе соединений кальция и
- в соответствующих случаях неизбежные примеси,
причем доля гидроксида и гидроксида оксида в соединениях железа выше/равна 50% по массе, предпочтительно выше/равна 80% по массе по отношению к доли оксида в соединениях железа, и при этом доля гидроксида и гидроксида оксида в соединениях алюминия выше/равна 50% по массе, предпочтительно выше/равна 80% по массе по отношению к доле оксида в соединениях алюминия.
