Способ производства керамзита

 

Сущность изобретения: способ производства керамзита включает покрытие гранул в процессе термообработки опудривающей добавкой из отвального шлама гальванического производства, содержащего гидрооксиды железа, хромоникеля, цинка и меди, предварительно обезвоженного, обожженного и измельченного до величины зерен 200 меш, взятого в количестве 1-2 мас. в пересчете на массу сухих гранул. Способ позволяет снизить загрязнение окружающей среды. Характеристика керамзита: насыпная плотность 500-550 кг/м³, прочность при сжатии в цилиндре 18-25 кг/см², интервал вспучивания (при температуре отжига 1180°С) 30-50°С.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве керамзита из глинистого сырья с покрытием гранул огнеупорной оболочкой из отходов производства.

Известен способ получения керамзитового гравия, включающего глину, остеклованный шлак ТЭС от сжигания твердого топлива и отход гальванохимического производства, причем в качестве последнего используют шлам нейтрализации и фильтрации сточных вод гальванического производства и дополнительно органическую добавку при следующем соотношении компонентов, мас. глина 41,5-60,5; остеклованный шлак ТЭС 35-45; шлам нейтрализации и фильтрации сточных вод гальванического производства 4-12; органическая добавка 0,5-1,5 [1] Тонкомолотый остеклованный шлак ТЭС перемешивают в сухом состоянии с глиной, шламом нейтрализации сточных вод гальванического производства с последующим введением мазута; отформованные пластическим способом гранулы после сушки обжигают при максимальной температуре 1140^оС. Для испытаний используют хорошо вспучивающуюся глину. Полученный керамзитовый гравий обладает следующими свойствами: насыпная плотность 250-270 кг/м³, прочность на сжатие в цилиндре 1,7-1,81 МПа.

Недостатками известного способа являются относительные сложность состава исходной шихты, высокий расход шлама, низкое качество полученного керамзита.

Наиболее близким является способ производства керамзита путем формирования гранул из глинистого сырья, опудривания их и обжига в печи, причем опудривание гранул осуществляют шлифовальным шламом производства шарикоподшипников [2] Шлифовальный шлам, например 8ГПЗ, имеет состав, мас. железо 10-45; углерод 1-1,5; нефтепродукты 6-10; кремнезем 0,2-30; марганец 0,2-3,0; хром 0,8-5,0; вода 30-40 в количестве 0,5-6,0 мас. глинистого сырья. Шлифовальный шлам подают в указанном количестве в сушильный барабан совместно с глинистыми гранулами, частицы которого при окате гранул прилипают к их поверхности и после сушки гранул поступают на обжиг.

Недостатком известного способа является то, что применяемый шлифовальный шлам не является отвальным продуктом.

Достигаемым техническим результатом является снижение загрязнения окружающей среды.

Указанный технический результат достигается тем, что способ производства керамзита, включает покрытие гранул в процессе термообработки опудривающей добавкой из отвального шлама гальванического производства, содержащего гидрооксиды железа, хромоникеля, цинка и меди, предварительно обезвоженного, обожженного и измельченного до величины зерен 200 меш, взятого в количестве 1-2 мас. в пересчете на массу сухих гранул.

Шлам представляет собой пастообразную жидкотекучую массу, обводненную на 99% и содержащую гидрооксиды следующих металлов: железа, хромоникеля, цинка и меди. Исходный шлам предварительно обезвоживают, сушат, обжигают при 800^оС, измельчают до величины 200 меш, просеивают и поставляют в виде пудры на изготовление керамзита. Расход опудривающей добавки более 2 мас. приводит к значительному пылению при обжиге, что дополнительно загрязняет окружающий воздух. Расход добавки менее 1 мас. приводит к значительному снижению качества керамзита (слипанию гранул), что недопустимо по технологии.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Исходным сырьем служит глина монтмориллонитовая гидрослюдистая с включениями углефицированных растительных остатков. Глину формуют и получают гранулы, сушат при 150^оС в сушильном шкафу. Затем гранулы вводят в обжиговую печь, при температуре 1180^оС подвергают обжигу. Одновременно внутрь печи подают питателем опудривающую добавку в виде порошка. Расход последней 1--2% от массы сухих сырцовых гранул. При обжиге добавка раскристаллизовывается, превращаясь в тонкодисперсную пыль, прилипающую к поверхности обжигаемых гранул. Полученный материал обладает следующими свойствами: насыпная плотность 500-550 кг/м³; прочность при сжатии в цилиндре 18-25 кг/см²; интервал вспучивания (при температуре обжига 1180^оС) 30-50^оС; ГОСТ (номер) на керамзит 9757-90.

Технические преимущества предлагаемого способа заключаются в меньшем расходе опудривающей добавки, использовании ранее отвального шлама гальванического производства, имеющего иной химический состав.

В качестве базового объекта выбрана действующая технология завода "Керамзит" г. Новосибирска. Сырьем служит глина монтмориллонитовая гидрослюдистая с включениями углефицированных растительных остатков. Изготавливают рабочую смесь, гранулируют, сушат (100-150^оС), обжигают, при этом вводят пудру пиритного огарка в виде α-гематита.

Техническими преимуществами предлагаемого способа по сравнению с базовым объектом являются удешевление технологического процесса изготовления керамзита и снижение загрязнений окружающей срезы за счет использование ранее отвального шлама гальванического производства, а также повышение качества товарной продукции (как показали промышленные испытания: по действующей на заводе технологии получают керамзит со следующими свойствами: насыпная масса 450 кг/м³, насыпная плотность 418 кг/м³, прочность при сжатии в цилиндре 10,5 кгс/см², по предлагаемому способу получили керамзит со следующими свойствами: 350 кг/м³, насыпная плотность 350 кг/м³, прочность на сжатие в цилиндре 12,2 кгс/см². Иными словами, получаемый по предлагаемому способу керамзит на 22% легче, но на 16% прочнее получаемого по заводской технологии.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМЗИТА, включающий покрытие гранул в процессе термообработки опудривающей добавкой, отличающийся тем, что покрытие гранул осуществляют опудривающей добавкой из отвального шлама гальванического производства, содержащего гидрооксиды железа, хромоникеля, цинка и меди, предварительно обезвоженного, обожженного и измельченного до величины зерен 200 меш, взятого в количестве 1 2 мас. в пересчете на массу сухих гранул.