Сырьевая смесь для производства керамзита

 

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМЗИТА, включающая глинистое оырье и минеральную добавку, содержащую сульфат натрия, отличающаяся тем, что, с целью снижения температуры обжига и расширения температурного интервала действия добавки, она содержит в качестве минеральной добавки, содержащей сульфат натрия - сульфатвый шлак, при следующем соотношении компонентов, вес. %: Глинистое 93-99,5 сырье . Сульфатный 0,5-7,0 шлак.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И) l )

ОПИСАНИЕ И30БРЕТЕНИЯ / "

К АВТОРСКОМУ СВРДЕТЕЛ6СТВУ

Глинистое сырье .

Сульфатный шлак.

93-99, 5

0,5-7t0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3400134/29-33 (22) 25.02.82 (46). 30.08.83. Бюл. Р 32 (72) А.М. Гиржаль, Э.И. Гальперн, Ю.П. Чернышев, Ю.Н. Гирко, A.À.Áîéко и В.И. Парамонов (53) 666.972.125(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 667525, кл. С 04 В 31/20, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 730655, кл. С 04 B 31/02, 1978.

3 ° Авторское свидетельство СССР

В 510455, кл. С 04 В 31/20, 1973 (прототип). д(51) С 04 В 31 20 С 04 В 31 02 (54) (57) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМЗИТА, включающая гли. нистое сырье и минеральную добавку, содержащую сульфат натрия, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения температуры обжига и расширения температурного интервала действия добавки, она содержит в качестве минеральной добавки, содержащей сульфат натрия — сульфатЭ ный шлак, при следующем соотношении компонентов, вес. В:

1038318

Цель изобретения — снижение температуры обжигании расширение температурного интервала действия до-, бавки °

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для производства керамэита, включающая глинистое сырье и минеральную добавку, 60

Изобретение относится к производству строительнвх материалов, а именно к составам для изготовления керамзита.

Известна сырьевая смесь для производства керамзита (11, включающая, вес, Ъ: глинистое сырье - 95,099,5 и лигнинсодержащую добавку сульфатный шлам лигнин 0,5-5,0.

Недостатком данной смеси является то, что керамзит при исполь- 10 зовании слабовспучивающегося глинистого сырья имеет относительно высокую объемную плотность. Керамэит, полученный из этой смеси с использованием малопластичной (Омской) глины, имеет объемную плотность 450-650 кг/м при температуре обжига 1230 С. .Известна сырьевая смесь для производства керамзита (2), включающая, вес.Ъ: слабовспучивающееся глинистое сырье (отходы угольной промышленности) 95-98 и кристаллогидраты сульфатов 2-5.

Недостатки указанной смеси сравнительно высокая объемная плотность получаемого заполнителя и высокая температура его обжига. Керамзит, полученный на основе этой смеси из отходов углеобогащения, имеет кажущуюся плотность в куске 30 от 0,67 до. 1,31 г/см в зависимости от температуры предварительной термообработки и содержания остаточного углерода (0,2-29Ъ) при температуре обжига 1320 С, что 35 свидетельствует об узком температурном интервале действия добавки.

Кроме. того, используют остродефицитные и дорогие материалы, что повлечет значительное удорожание сто-,40 имости керамзита.

Наиболее близкой к предлагаемой . является сырьевая смесь для производства керамзита (3), включающая вес. Ъ: глинистое сырье 95-98 и минеральную добавку, содержащую .сульфат натрия 2-5.

Недостатком известной смеси является то, что при использовании слабовспучивающегося глинистого сырья, например сланца, композиция 50 имеет сравнительно высокую температуру обжига и узкий температурный интервал действия добавки. Кроме того, использование в качестве добавки дорогостоящего сульфата 55 натрия вызывает значительное удорожание стоимости керамзита. содержащую сульфат натрия, содержит в качестве минеральной добавки, содержащей сульфат натрия, — су-. льфатный шлак, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Глинистое сырье

Сульфатный шлак

93-99,5

0,5-7

Сульфатный шлак имеет следующий химический состав, вес.Ъ:

76-85

4-15

3-14

0 05=0 3

0,1-0 5

0,2-0,8

0,4-1,1

0 003-0 009

Na SO4 аг5

Маг СО>

ЕегО

ИаС1

CaSO4

MgSO4

Стгоз

Сульфатный шлак фракции до 20 мм представляет собой легкоразрушаемый материал, хорошо растворяющийся в воде.

Сульфатный шлак получают путем термической обработки многотоннажного отхода химического производства сточных вод от нитрования ароматических соединений.

Совокупность минеральных компонентов сульфатного шлака — сульфатов натрия, магния, кальция, а также содержащиеся в шлаке сода, хлористый натрий и сернистый натрий, обладают более высокой по. сравнению с сульфатами реакционной активностью при обжиге и обуславливает образование необходимого для, вспучивания системы количества расплава при более низких температурах обжига.

Сернистый натрий является дополнительным источником газообразующих продуктов и существенно увеличивает вспучиваемость сырья.

Совокупность указанных компонентов позволяет расширить температурный интервал действия добавки, так как она сохраняет пирогазоактивные свойства, независимо от режима предварительной термической обработки гранул.

Получение керамзита из предлагаемой сырьевой смеси осуществляют пластическим, порошковым или мокрым способом. При пластическом и мокром способе сырьевую. смесь готовят путем эатворения глинистого сырья растворенным в воде суль- фатным шлаком или смешиванием глины с измельченным сульфатным шлаком. При порошковом способе осуществляют как совместное измельчение сырья и сульфатного шлака, так и.раэдельное с последующим перемешиванием компонентов. Также готовят

1038318

Таблица 1

SiO2 АЕ О> Ее208 Са0 MgO Kr0 Na<0 $03 п.п.п.

3,7 0,4

1,5

2,8

Таблица 2

Na2C0 Fey 0 g NaCX

CaS0 И 504 Сг208

2804 Na

0,5 - 0,3

0,6 0,007

Основа 13,5

0t3

6 5 смесь путем перемешивания приготовленного порошка с растворенным в роде .сульфатным шлаком.

Пример. Для получения керамзита готовят сырьевую смесь, состоящую из глинистого сырья (глина, сланец и термообработанная шахтная порода) и молотого сульфатного шлака.

Химический состав термообработанной шахтной породы ЦОФ "Киселевская" приведен в табл. 1..

Химический состав сульфатного шлака приведен в табл. 2.

Для сравнения готовят смесь иэ глинистого сырья и сернокислогонатрия по прототипу.

Сланец и термообрэботанную шахтную породу предварительно измельчают до порошка с удельной поверхнос-. тью 3000 см2/г.

Составы смесей приведены в табл. 3.

Составы готовят на глине, сланце и термообработанной шахтной породе.

Тщательно перемешанную смесь

:увлажняют водой и гранулируют. Гранулы подсушивают при 95-100 С в течение 2 ч и термообрабатывают по ступенчатому режиму. Для получения данных о температурном интервале. действия. добавки гранулы подвергают термообработке при температуре 300, 500 и 700 С в течение З5

20 мин., после чего обжигают при температуре 1140,1180 и 1220 С в течейие 7 мин. В каждом опыте обжига-. ют по 20 гранул и затем определяют среднюю плотность керамзита в куске.

58,9 21,8 9,6 1,8 1,5

Результаты экспериментов приведены в табл. 4.

Как видно из данных табл. 4, введение сульфатного шлака (составы

2-5) позволяет снизить температуру вспучивания гранул, увеличивает их вспучиваемость (снижается.,объемная плотность керамзита) и.расширяет температурный интервал действия добавки. Так, термообработка известной сырьевой смеси (состав 7) при 500 С приводит к существенному снижению эффективности действия сульфатов, а термообработка при

800ВC приводит сырьевую смесь к почти полной потере способности вспучиваться. В то же время предлагаемая сырьевая смесь после высокотемпературной обработки сохраняет способность вспучиваться; хотя она нес, колько снижается. Это свойство предлагаемой смеси имеет особенно. важ-ное значение при обжиге керамзита по ступенчатому или медленному режиму нагревания (например, в двухбарабанных или в 40-метровых печах), а также при получении керамэита из топливосодержащих отходов промлиленности (отходы углеобогащения, золы ТЭЦ), когда необходима высокотемпературная обработка гранул для удаления избыточного углерода.

Таким образом, использование предлагаемой сырьевой смеси позволяет уменьшить температуру обжига, снизить объемную плотность керам.зита, повысить температурный интервал действия добавки и, кроме того, позволит" решить вопрос рационального использования крупнотоннажного отхода промышленности.

1038318

Та блица 3

Содержание компонентов, вес. %

Состав сульфатный шлак сернокислый натрий глинистое сырье

100

99,5

0,5

95

91 б

95 прототип

Таблица 4

Объемная плотность керамзита в куске, г/см, при температурах соответственно термоподготовки и вспучивания, С

Состав

300

500

1180 1220 1140 1180 1220

1140 1180 1220 1140

1 1,02 0,92 0,8 1,18 0,94 0,83 1,45 1,22 1,05

2 0 86 0 78 0 66 0 90 0 80 0 70 1 02 0 89 0 74

0,70

0,42 0,38 0,84 0,42 0,39 0,90 0,65 0,50

Глина 4 0,60

0,33 0,93 0,52 0,40

0 38 0,30 0,66

0,40

5 0,61 0,36 0,32 0,70 0,43 0,38 0,98 0,58 0,52 б 0,71

0,38

0,40

0,76 0,50 0,44 1,00 0,64 0,62

0,84 0,70 0,46 1,00 0,85

1,20 1,00 0,87

0,.67

1 35 0,99 0,87 1,96 1,75 1,40

1,15 0,97 0,84

0,95 0,73

0,68 0,99 0,78 0,71 1,05 0,93 0,85

0,74 0,46 0,35 0,85 0,63 0,44 1,10 0,92 0,74

Сла-. нец

0,69 0,63 0,32 0,86

0,59 0,41 0,94 0,85 0,63

0,54 0,51 0,31 0,88 0,67 0,33

0,98 0,64 0,32

0,69 0,63 0,45 1,15 0,98 0,54 1,30 0,97

7 1,12 (прототип) Вид глинисто го сырья

7 прототипп) 1

0,78 0,54 1,27 0,85 0,72 1,32 1,12

0,62

0,98

1,20

3 1i00

4 0,92

0,67 0,60

0,97 0 73 . 0,55

О 99 О 78 О 60

0,-75

О,б8

7 1,15 (прототип) Составитель М. Хитрова

Редактор И. Ковалева Техред A.Бабинец

Корректор О. Билак

Заказ 7165

Термообработанная шахтная порода

° . у

1,15 1,05 1,31 1,18 1,10 1,31 1,22 1,15

О 78 0,63 1,05 0,82 0,70 1 10 1,08 0,70

1,00 0,74 0,65 1,00 0,80 0,68

0,84 0,60 0,52 0,90 0,70 0,55

0,82 0,61 0,52 0 91 0,68 0,57

1,32 0,95 0,80 1,40 1,05 0,92

Тираж 622, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4