RU2446130C2 - Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки - Google Patents

Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки Download PDF

Info

Publication number
RU2446130C2
RU2446130C2 RU2010125297/03A RU2010125297A RU2446130C2 RU 2446130 C2 RU2446130 C2 RU 2446130C2 RU 2010125297/03 A RU2010125297/03 A RU 2010125297/03A RU 2010125297 A RU2010125297 A RU 2010125297A RU 2446130 C2 RU2446130 C2 RU 2446130C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
talc
waste
quarries
tiles
clay
Prior art date
Application number
RU2010125297/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010125297A (ru
Inventor
Вера Петровна Ильина (RU)
Вера Петровна Ильина
Галина Алексеевна Лебедева (RU)
Галина Алексеевна Лебедева
Владимир Владимирович Щипцов (RU)
Владимир Владимирович Щипцов
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук
Priority to RU2010125297/03A priority Critical patent/RU2446130C2/ru
Publication of RU2010125297A publication Critical patent/RU2010125297A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2446130C2 publication Critical patent/RU2446130C2/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к строительным материалам для изготовления керамической облицовочной плитки для внутренних отделочных работ и облицовки каминов. Техническим результатом изобретения является повышение прочности при изгибе и термостойкости изделий. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает легкоплавкую гидрослюдистую глину и отходы карьеров талькового камня, содержащие, мас.%: карбонат - 1-9, тремолит - 1-70, тальк - 5-47, хлорит - 33-55, рудные примеси - 1-3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая гидрослюдистая глина - 60-75, отходы карьеров талькового камня - 25-40. Отходы карьеров талькового камня имеют следующий химический состав, мас.%: SiO2 - 39,06-44,76; TiO2 - 0,25-0,39; Al2O3 - 4,37-8,29; Fe2O3 - 1,82-5,25; FeO - 5,63-9,34; MnO - 0,108-0,142; MgO - 24,50-28,16; CaO - 3,38-6,37; Na2O - 0,02-0,18; K2O - 0,01; H2O - 0,02-0,49; CO2 - 0-9,7; п.п.п. - 7,5-14,54. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к области создания строительных материалов с использованием природного минерального сырья, в частности, для изготовления облицовочной керамической плитки для внутренних отделочных работ и облицовки каминов.
Известна сырьевая смесь для изготовления облицовочной плитки, содержащая в качестве основного компонента породу углеобогащения (90-70 мас.%), термообработанную при 570-600°C, в качестве плавня иловую часть отходов обогащения железных руд, имеющую минералогический состав, в мас.%: хлориты (в т.ч. железорудные, класса слоистых силикатов) - 50-60, карбонаты (кальцит) - 18-20, полевые шпаты - 7-15, биотит - 5-7, глинистое вещество (смешанослойные глинистые минералы) - 10-11 (5-10 мас.%), и глину - 5-20 мас.% (патент РФ №2258684, C04B 33/00, 2005).
Недостатком известной сырьевой смеси является низкая механическая прочность изделий, полученных на ее основе, и использование основного компонента - породы углеобогащения, только после термообработки при 570-600°C, что увеличивает энергозатраты.
Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки для внутренних отделочных работ, включающая глину легкоплавкую, отходы обогащения медно-никелевых руд и нефелиновый концентрат при следующем отношении компонентов, мас.%: глина легкоплавкая - 30-40; отходы обогащения медно-никелевых руд - 50-55; нефелиновый концентрат - 7-15. Отходы обогащения медно-никелевых руд имеют следующий состав, мас.%: хлорит, гидрохлорит - 55,8-58,32; серпентиновые минералы - 11,3-14,65; тальк - 11,15-13,8; титаномагнетит, магнетит, хромит - 7,18-8,0; гипс - 1,95-2,10; альбит - 2,0-2,3; кварц - 1,98-2,21; пироксены - 1,0-1,56; амфиболы - 4,0-5,05. Известная керамическая масса позволяет снизить водопоглощение и линейную огневую усадку облицовочной плитки и увеличить ее прочность при изгибе при одновременном понижении температуры обжига (патент РФ №2278089, C04B 33/16, 2006).
Однако плитки, полученные на основе известной керамической массы, обладают недостаточно высокой прочностью при изгибе и высокой температурой обжига - 1050-1100°C. Кроме того, в керамической массе в качестве плавня используется нефелиновый концентрат, являющийся дальнепривозным сырьем, что приводит к повышению стоимости облицовочной строительной плитки.
Прототипом является керамическая масса для изготовления облицовочных плиток, включающая (мас.%): глину легкоплавкую полиминеральную 40-50, глину легкоплавкую гидрослюдистую 10-20, отходы тальковых карьеров 5-10, а также кварцевый песок 15-20 и плиточный бой 10-15. Данный состав позволяет снизить температуру и время обжига плиток. Получаемая облицовочная плитка имеет прочность при изгибе 13-15 МПа, термическую стойкость 2 теплосмены, водопоглощение 13,6-14,0% (а.с. 1211241, C04B 33/00, 1986).
Недостатком данной керамической массы является невысокая прочность при изгибе, низкая термостойкость плиток. Кроме того, масса многокомпонентна, ее подготовка осуществляется методом мокрого помола с последующим обезвоживанием, что усложняет технологический процесс и повышает энергозатраты.
В основу данного изобретения положена задача создания керамической массы для изготовления облицовочной плитки с высокими техническими характеристиками с использованием доступного, дешевого минерального сырья, позволяющая утилизировать отходы карьеров талькового камня.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение механической прочности при изгибе и повышение термостойкости керамической плитки для внутренних отделочных работ и облицовки каминов.
Это достигается тем, что в известной керамической массе для изготовления облицовочной плитки, включающей легкоплавкую гидрослюдистую глину и отходы тальковых карьеров, она согласно изобретению в качестве отходов тальковых карьеров содержит отходы карьеров талькового камня, содержащие (в мас.%): карбонат - 1-9, тремолит - 1-70, тальк - 5-47, хлорит - 33-55, рудные примеси 1-3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина легкоплавкая гидрослюдистая - 60-75, отходы карьера талькового камня - 25-40.
Технический результат достигается также тем, что отходы карьеров талькового камня имеют следующий химический состав (мас.%): SiO2 - 39,06-44,76; TiO2 - 0,25-0,39; Al2O3 - 4,37-8,29; Fe2O3 - 1,82-5,25; FeO - 5,63-9,34; MnO - 0,108-0,142; MgO - 24,50-28,16; CaO - 3,38-6,37; Na2O - 0,02-0,18; K2O - 0,01; H2O - 0,02-0,49; CO2 - 0,1-9,7; п.п.п. - 7,5-14,54.
Тальковым камнем называется мягкая горная порода, в состав которой входит тальк наряду с другими минералами (карбонатами кальция и магния с хлоритом, тремолитом). Он легко царапается ногтем, пилится и обрабатывается. При разработке карьеров скапливается до 50% отходов талькового камня, требующих утилизации.
Для изготовления предлагаемой керамической массы использовали отходы карьеров талькового камня месторождений Карелии (готовящиеся к освоению участки: Озерки и Зеленая горка Костомукшского рудного района, Сегозерской группы месторождений).
Изготовление керамической плитки из предлагаемой керамической массы, включающей легкоплавкую гидрослюдистую глину и отходы карьеров талькового камня, осуществляется при температуре обжига 950-980°С. При этой температуре обжига происходят процессы дегидратации гидрослюд, распад решетки хлорита, карбоната, талька, тремолита с образованием новых кристаллических фаз и стеклофазы.
Данная температура обжига обеспечивает образование энстатита при 960°С; субкальциевого авгита и кремнезема при 980°С, проявляющих армирующее влияние на глинистые ингредиенты, что повышает механическую прочность и термостойкость облицовочной плитки.
Керамическую массу предлагаемого состава готовят по общепринятой технологии, включающей: измельчение, просеивание, взвешивание в необходимых соотношениях и перемешивание компонентов в шаровой мельнице до остатка на сите с размером ячейки 0,063 мм - 1,5%. Полученную смесь увлажняют водой до влажности 7-9% и формуют изделия методом прессования при давлении 20-35 МПа. Плитки подвергаются предварительной сушке при 105°С, а затем обжигаются при 950-980°С. Средняя скорость подъема температуры составляла 2-3 град/мин, выдержка образцов в печи при достижении конечной температуры - 30 мин.
Физико-механические свойства образцов (механическую прочность при изгибе, водопоглощение) определяли в соответствии с ГОСТ 6141-91 «Плитки керамические облицовочные для внутренней облицовки стен», термическую стойкость - по ГОСТ 473.5-81 «Изделия химически стойкие и термостойкие керамические».
В таблице представлены составы предлагаемой керамической массы и свойства плиток, изготовленных на ее основе (примеры 1, 2, 3). В таблице также приведены примеры 4 и 5 с запредельными значениями компонентов массы. Содержание в массе 20% и менее отходов карьеров талькового камня (пример 4) не обеспечивает образования необходимого количества стеклофазы, что ухудшает механическую прочность плитки. Увеличение количества отходов карьеров талькового камня в керамической массе до 55% (пример 5) способствует повышению пористости плитки, и, как следствие, увеличивается водопоглощение и уменьшается прочность.
В качестве эталона сравнения использован прототип (пример 6).
Из таблицы следует, что изготовленные на основе предлагаемой массы керамические облицовочные плитки позволяют повысить их механическую прочность при изгибе при более низкой, чем у прототипа, температуре обжига 950°С в 1,45-1,79 раза и термическую стойкость в 3 раза, а при аналогичной с прототипом температуре обжига 980°С механическая прочность при изгибе повышается в 2,46-2,60 раза и термическая стойкость увеличивается в 9 раз. Водопоглощение изготовленных плиток при температуре обжига 980°С по сравнению с прототипом ниже на 0,5-6,4%.
Высокие показатели механической прочности при изгибе и термостойкости позволяют использовать предлагаемую керамическую плитку неглазурованную для облицовки каминов и глазурованную для внутренних отделочных работ.
Керамическая масса не содержит токсичных компонентов. Экономическая эффективность и технологичность заявляемой керамической массы обусловлена ее малокомпонентностью, использованием доступного природного сырья, снижением энергозатрат и упрощением технологии получения облицовочного материала при обеспечении экологической безопасности.
Figure 00000001

Claims (2)

1. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, включающая легкоплавкую гидрослюдистую глину и отходы тальковых карьеров, отличающаяся тем, что в качестве отходов тальковых карьеров содержит отходы карьеров талькового камня, содержащие, мас.%: карбонат - 1-9, тремолит - 1-70, тальк - 5-47, хлорит - 33-55, рудные примеси - 1-3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая гидрослюдистая глина - 60-75, отходы карьеров талькового камня - 25-40.
2. Керамическая масса по п.1, отличающаяся тем, что отходы карьеров талькового камня имеют следующий химический состав, мас.%: SiO2 - 39,06-44,76; TiO2 - 0,25-0,39; Al2O3 - 4,37-8,29; Fe2O3 - 1,82-5,25; FeO - 5,63-9,34; MnO - 0,108-0,142; MgO - 24,50-28,16; CaO - 3,38-6,37; Na2O - 0,02-0,18; K2O - 0,01; H2O - 0,02-0,49; CO2 - 0-9,7; п.п.п. - 7,5-14,54.
RU2010125297/03A 2010-06-18 2010-06-18 Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки RU2446130C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125297/03A RU2446130C2 (ru) 2010-06-18 2010-06-18 Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125297/03A RU2446130C2 (ru) 2010-06-18 2010-06-18 Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010125297A RU2010125297A (ru) 2011-12-27
RU2446130C2 true RU2446130C2 (ru) 2012-03-27

Family

ID=45782221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010125297/03A RU2446130C2 (ru) 2010-06-18 2010-06-18 Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2446130C2 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU617433A1 (ru) * 1976-06-29 1978-07-30 Государственный научно-исследовательский институт строительной керамики Керамическа масса
SU1211241A1 (ru) * 1983-04-04 1986-02-15 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт строительных материалов им.С.А.Дадашева Керамическа масса дл изготовлени облицовочных плиток
RU2004517C1 (ru) * 1991-03-12 1993-12-15 Институт геологии Карельского научного центра РАН Керамическа масса дл изготовлени строительного кирпича
RU2278089C1 (ru) * 2005-05-19 2006-06-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU617433A1 (ru) * 1976-06-29 1978-07-30 Государственный научно-исследовательский институт строительной керамики Керамическа масса
SU1211241A1 (ru) * 1983-04-04 1986-02-15 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт строительных материалов им.С.А.Дадашева Керамическа масса дл изготовлени облицовочных плиток
RU2004517C1 (ru) * 1991-03-12 1993-12-15 Институт геологии Карельского научного центра РАН Керамическа масса дл изготовлени строительного кирпича
RU2278089C1 (ru) * 2005-05-19 2006-06-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010125297A (ru) 2011-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Souza et al. Processing of floor tiles bearing ornamental rock-cutting waste
US4066471A (en) Constructional cement
Labrincha et al. From NORM by-products to building materials
TWI760829B (zh) 自鐵礦石選礦過程中產生的砂性尾礦獲取粉狀矽酸鈉之方法
Khan et al. Effect of Microsilica on Strength and Microstructure of the GGBS-based Cement composites
CA2964671A1 (en) Aluminosilicate
KR101658887B1 (ko) 금광미를 이용한 경량골재 제조 방법
RU2446130C2 (ru) Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки
Bhasin et al. Effect of pyrophyllite additions on sintering characteristics of fly ash based ceramic wall tiles
JP6131459B2 (ja) モルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品
Kummoonin et al. Fabrication of ceramic floor tiles from industrial wastes
RU2638596C1 (ru) Шихта для изготовления кислотоупорных керамических изделий
KR20050104936A (ko) 무독성 시멘트의 제조방법
KR101771677B1 (ko) 음이온 및 원적외선을 발산하는 벽난로용 내화벽돌
KR102535232B1 (ko) 고강도 결합재 조성물 및 이를 구비하는 증기양생 콘크리트 조성물
Kumar et al. Management of industrial waste: the case of effective utilization of red mud and fly ash at Vedanta Aluminium Limited-Lanjigarh
RU2580536C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких бетонов
RU2497774C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления пористого теплоизоляционного материала
RU2635690C2 (ru) Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки
KR102144170B1 (ko) 슬래그 시멘트 조성물
Kamarudin et al. Enhancement of Singgora roof tile using chemical modification method
CN110128051A (zh) 提高混凝土抗氯离子侵蚀性能的氯离子吸附添加剂
ES2592953B1 (es) Material cementante a partir de mezclas de residuos y/o subproductos industriales y procedimiento de fabricación
Nurlybayev et al. Investigation of the effect of diatomite and bentonite clays on the properties of local loam-based products
KR101345200B1 (ko) 녹차를 이용한 저알칼리 비시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 포함하는 블록

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160619