RU2754747C1 - Керамическая масса для получения клинкерного кирпича - Google Patents
Керамическая масса для получения клинкерного кирпича Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754747C1 RU2754747C1 RU2021102625A RU2021102625A RU2754747C1 RU 2754747 C1 RU2754747 C1 RU 2754747C1 RU 2021102625 A RU2021102625 A RU 2021102625A RU 2021102625 A RU2021102625 A RU 2021102625A RU 2754747 C1 RU2754747 C1 RU 2754747C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mgo
- sio
- feo
- mno
- tio
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/30—Mixed waste; Waste of undefined composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий клинкерной керамики. Керамическая масса включает техногенные отходы горно-металлургического комплекса. В качестве техногенных отходов горно-металлургического комплекса она содержит отвальный шлак медно-никелевого производства усредненного состава, мас. %: MgO - 13.31; SiO2 - 40.67; FeO - 23.51; Fe2O3 - 12.00; Al2O3 - 6.03; СаО - 2.09; Na2O - 1.04; TiO2 - 0.71; K2O - 0.53; MnO - 0.11, хвосты обогащения апатит-нефелиновых руд усредненного состава, мас. %: Al2O3 - 21.17; SiO2 - 40.95; Na2O - 10.13; K2O - 5.85; СаО - 6.01; FeO - 2.63; Fe2O3 - 5.85; TiO2 - 2.53; P2O5 - 2.20; MgO - 1.19; MnO - 0.27; SrO - 0.22; п.п.п. - 1.00, отходы обогащения железистых кварцитов усредненного состава, мас. %: SiO2 - 63.31; Al2O3 - 4.16; FeO - 2.16; Fe2O3 - 20.84; СаО - 3.71; MgO - 3.22; Na2O - 1.00; K2O - 0.75; TiO2 - 0.12; P2O5 - 0.10; MnO - 0.13; SO3 - 0.10; п.п.п. - 0.40, при следующем соотношении компонентов, мас. %: отвальный шлак медно-никелевого производства - 38-42; хвосты обогащения апатит-нефелиновых руд - 38-42; отходы обогащения железных руд - 16-24. Изобретение позволяет повысить прочность при сжатии и изгибе получаемого клинкерного кирпича, повысить его морозостойкость, а также расширить сырьевую базу и улучшить экологическую обстановку за счет использования отходов горно-металлургического комплекса. 2 табл.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий клинкерной керамики.
Одним из перспективных направлений использования отходов горно-металлургического комплекса является получение керамических строительных материалов: стеновых, облицовочных и тротуарных изделий. Утилизация отходов в строительные материалы направлена на решение социальных и экологических проблем, улучшение жилищных условий населения, создание дополнительных рабочих мест. Применение вторичного сырья снижает потребность в первичных минерально-сырьевых ресурсах, отпадает необходимость в специализированных карьерах по разработке глин, нарушении природных ландшафтов. Утилизация отходов в промышленности строительных материалов решает не только экологические, но и экономические задачи, поскольку сырье из отходов для производства стеновой керамики в 2-3 раза дешевле, чем природное.
Известна сырьевая смесь для изготовления керамических изделий различного назначения, преимущественно лицевого и клинкерного кирпича, по патенту РФ на изобретение №2515107 от 23.05.2012 г. Сырьевая смесь включает глину монтмориллонитового типа и трепел при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина монтмориллонитового типа - 30-50; трепел - 50-70. При этом используют глину монтмориллонитового типа следующего состава, мас. %: монтмориллонит - 44-46, гидрослюда - 5-7, каолинит - 5-7, кварц - 43-45, кальцит - 0,5-1,5, а в химический состав трепела входят оксиды SiO2 - 70,05-71,85%; Al2O3 - 8,68-9,73%; Fe2O3 - 3,62-3,91%; СаО - 3,79-4,21%; MgO - 1,28-1,29%; Na2O - 0,15-0,16%; K2O -2,01-2,06% следующего минералогического состава, мас. %: цеолит - 30-32; опал-кристобалит - 29-31; гидрослюда - 18-19; монтмориллонит - 10-12; кварц - 7-8; кальцит - 1-2, указанного ниже зернового состава: размер частиц 1,0-0,063 мм - 10-30%; 0,063-0,005 мм - 31-38%; менее 0,005 - 40-52%.
Недостатком данной керамической массы является использование в ее составе первичного сырья - глин и трепелов. Недостатками также являются относительно невысокая прочность керамических изделий при сжатии - 23,7-49,2 МПа и изгибе - 5,3-9,3 МПа.
Известна также керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича, включающая аргиллит и воду, по патенту РФ на изобретение №2646261 от 27.03.2017 г. Она содержит аргиллит, измельченный до размера менее 1,0 мм при содержании фракции 0-0,5 мм не менее 80%, и дополнительно апатитовый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас. %: аргиллит 76,5-83,5, апатитовый концентрат 0,5-5,5, вода 16,0-18,0. Недостатком является использование в смеси апатитового концентрата - продукта переработки апатит-нефелиновых руд, высококачественного фосфатного сырья, используемого для производства минеральных удобрений и фосфорных соединений.
Известен также принятый в качестве прототипа способ получения клинкерного кирпича по патенту РФ на изобретение №2549641 от 11.02.2014 г. В нем в качестве компонента сырьевой смеси используются отходы горно-металлургического комплекса - хвосты извлечения кобальтового концентрата. Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича включает следующие компоненты, мас. %: цеолитсодержащая порода - 60-80; хвосты извлечения кобальтового концентрата - 20-40. Используют хвосты измельчения кобальтового концентрата, характеризующиеся объемной насыпной массой 920 кг/м3, плотностью 2720 кг/м3, огнеупорностью 1200°С, минералогическим составом, включающим ортоклаз, кварц, глинистые минералы, железистые соединения и карбонаты, химическим составом, включающим, мас. %: SiO2 - 32,72; Al2O3 - 9,33; Fe2O3 - 10,00; СаО - 15,47; MgO - 12,01; R2O - 2,30; п.п.п. - 17,80. Недостатком данного способа является необходимость тонкого помола сырьевых материалов в шаровых мельницах до конечного остатка на сите №0063 не более 3% с дальнейшим обезвоживанием шликера в башенной распылительной сушилке до пресс-порошка влажностью 6-8%. Максимальная прочность при сжатии изделий составляет 87,4 МПа, что также относится к недостаткам способа.
Настоящее изобретение направленно на достижение технического результата, заключающегося в повышении прочности при сжатии и изгибе получаемых керамических материалов. Технический результат заключается также в повышении морозостойкости клинкерной керамики. Кроме того, технический результат заключается в расширении сырьевой базы и улучшении экологической обстановки за счет использования техногенных отходов горно-металлургического комплекса.
Технический результат достигается за счет того, что керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича включает следующие техногенные отходы горно-металлургического комплекса: отвальный шлак медно-никелевого производства усредненного химического состава, мас. %: MgO - 13,31; SiO2 - 40,67; FeO - 23,51; Fe2O3 - 12,00; Al2O3 - 6,03; CaO - 2,09; Na2O - 1,04; TiO2 - 0,71; K2O - 0,53; MnO - 0,11, хвосты обогащения апатит-нефелиновых руд усредненного состава, мас. %: Al2O3 - 21,17; SiO2 - 40,95; Na2O - 10,13; K2O - 5,85; СаО - 6,01; FeO - 2,63; Fe2O3 - 5,85; TiO2 - 2,53; P2O5 - 2,20; MgO - 1,19; MnO - 0,27; SrO - 0,22; п.п.п.- 1,00,
отходы обогащения железистых кварцитов усредненного состава, мас. %: SiO2 - 63,31; Al2O3 - 4,16; FeO - 2,16; Fe2O3 - 20,84; CaO - 3,71; MgO - 3,22; Na2O - 1,00; K2O - 0,75; TiO2 - 0,12; P2O5 - 0,10; MnO - 0,13; SO3 - 0,10; п.п.п. - 0,40, а соотношение компонентов составляет, мас. %:
отвальный шлак медно-никелевого производства | 38-42 |
хвосты обогащения апатит-нефелиновых руд | 38-42 |
отходы обогащения железистых кварцитов | 16-24 |
Технический результат достигается также тем, что в процессе обжига при перекристаллизации основного компонента отвального шлака медно-никелевого производства - магнезиально-железистого стекла оливинового состава происходит образование и увеличение содержания гематита, кристаллы которого оказывают армирующее действие. Наличие в составе шлака фаз со структурой шпинели (магнетита, магнезиоферрита) также способствует повышению прочности при сжатии и изгибе. При обжиге керамической массы интенсивно происходит синтез полевых шпатов за счет взаимодействия нефелина - основного компонента хвостов обогащения апатит-нефелиновых руд и кварца - основного компонента отходов обогащения железистых кварцитов, которые способствуют образованию легкоплавких эвтектик и появлению большого количества расплава. Это обеспечивает синтез керамического материала более плотной структуры, что также влечет за собой повышение прочности при сжатии и изгибе, а также морозостойкости за счет низкого водопоглощения.
Технология изготовления керамической массы проводится по следующей схеме.
Сырьевые компоненты измельчают до удельной поверхности 3000 см2/г.Смесь тщательно гомогенизируют, увлажняют до оптимальной влажности 6-8%. Далее из сырьевой смеси формуют изделия прессованием при удельном давлении 20-100 МПа. На следующей стадии процесса проводят сушку отформованных изделий при температуре 100-110°С в течение 7-8 часов. На следующем этапе ведут обжиг изделий при температуре 1050-1100°С в течение 1-1,5 часов.
Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в повышении прочности при сжатии и изгибе получаемого клинкерного кирпича, повышении его морозостойкости, а также расширении сырьевой базы и улучшении экологической обстановки за счет использования отходов горно-металлургического комплекса.
Сущность и преимущества заявляемого изобретения могут быть проиллюстрированы следующими Примерами 1-5, представленными в Таблицах. Как видно, получен стеновой клинкерный кирпич (Пример 2) и дорожный клинкерный кирпич (Примеры 3-5).
Claims (2)
- Керамическая масса для получения клинкерного кирпича, включающая техногенные отходы горно-металлургического комплекса, отличающаяся тем, что в качестве техногенных отходов горно-металлургического комплекса она содержит отвальный шлак медно-никелевого производства усредненного состава, мас. %: MgO - 13.31; SiO2 - 40.67; FeO - 23.51; Fe2O3 - 12.00; Al2O3 - 6.03; CaO - 2.09; Na2O - 1.04; TiO2 - 0.71; K2O - 0.53; MnO - 0.11, хвосты обогащения апатит-нефелиновых руд усредненного состава, мас. %: Al2O3 - 21.17; SiO2 - 40.95; Na2O - 10.13; K2O - 5.85; CaO - 6.01; FeO - 2.63; Fe2O3 - 5.85; TiO2 - 2.53; P2O5 - 2.20; MgO - 1.19; MnO - 0.27; SrO - 0.22; п.п.п. - 1.00, отходы обогащения железистых кварцитов усредненного состава, мас. %: SiO2 - 63.31; Al2O3 - 4.16; FeO - 2.16; Fe2O3 - 20.84; CaO - 3.71; MgO - 3.22; Na2O - 1.00; K2O - 0.75; TiO2 - 0.12; P2O5 - 0.10; MnO - 0.13; SO3 - 0.10; п.п.п. - 0.40, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
отвальный шлак медно-никелевого производства 38-42 хвосты обогащения апатит-нефелиновых руд 38-42 отходы обогащения железных руд 16-24
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102625A RU2754747C1 (ru) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Керамическая масса для получения клинкерного кирпича |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102625A RU2754747C1 (ru) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Керамическая масса для получения клинкерного кирпича |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2754747C1 true RU2754747C1 (ru) | 2021-09-07 |
Family
ID=77670120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021102625A RU2754747C1 (ru) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Керамическая масса для получения клинкерного кирпича |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2754747C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6342461B1 (en) * | 1998-10-15 | 2002-01-29 | Ki-Gang Lee | Ceramic composition made from waste materials and method for manufacturing the same |
RU2549641C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение науки Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук (ТувИКОПР СО РАН) | Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича |
RU2558571C1 (ru) * | 2014-07-01 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН | Керамическая масса |
RU2646261C1 (ru) * | 2017-03-27 | 2018-03-02 | Антон Владимирович Котляр | Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича. |
RU2709276C1 (ru) * | 2019-08-13 | 2019-12-17 | Акционерное общество "ПОЛИМАК" | Способ непрерывного изготовления полимерной армированной трубы и устройство для его осуществления |
-
2021
- 2021-02-04 RU RU2021102625A patent/RU2754747C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6342461B1 (en) * | 1998-10-15 | 2002-01-29 | Ki-Gang Lee | Ceramic composition made from waste materials and method for manufacturing the same |
RU2549641C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение науки Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук (ТувИКОПР СО РАН) | Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича |
RU2558571C1 (ru) * | 2014-07-01 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН | Керамическая масса |
RU2646261C1 (ru) * | 2017-03-27 | 2018-03-02 | Антон Владимирович Котляр | Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича. |
RU2709276C1 (ru) * | 2019-08-13 | 2019-12-17 | Акционерное общество "ПОЛИМАК" | Способ непрерывного изготовления полимерной армированной трубы и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Singh et al. | An improved process for the purification of phosphogypsum | |
RU2393241C1 (ru) | Способ переработки мелкодисперсных натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия | |
EP0059444B1 (de) | Hydraulisch abbindender Formstein, insbesondere für Bauwerke, und Verfahren zu dessen Herstellung | |
RU2754747C1 (ru) | Керамическая масса для получения клинкерного кирпича | |
RU2287501C1 (ru) | Сырьевая смесь и способ изготовления керамических изделий | |
RU2278089C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки | |
RU2327668C1 (ru) | Сырьевая смесь для получения керамических изделий | |
CN105418046A (zh) | 一种环保型路面基层用水泥基材料 | |
CN108609881A (zh) | 基于整形添加剂提高机制砂整形效率的方法 | |
US4115138A (en) | Raw mixture for the production of cement | |
US4491480A (en) | Grinding aid and mineral mixture containing it | |
RU2497767C1 (ru) | Способ получения цемента | |
RU2430900C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления плиток для полов | |
RU2165909C2 (ru) | Керамическая масса | |
RU2742166C1 (ru) | Способ получения керамического кирпича | |
RU2755112C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления стеновых материалов | |
Dutta et al. | Investigation on cold bonded pelletization of iron ore fines using Indian slag-cement | |
RU2798996C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления керамического кирпича | |
RU2549641C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича | |
Sharif et al. | Effects of body formulation and firing temperature to properties of ceramic tile incorporated with electric arc furnace (EAF) slag waste | |
SU1694542A1 (ru) | Керамическа масса дл изготовлени кирпича | |
RU2167125C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий | |
RU2168472C2 (ru) | Безобжиговое вяжущее | |
RU2372306C1 (ru) | Тяжелый бетон | |
SU1350154A1 (ru) | Керамическа масса дл изготовлени облицовочных плиток |