Шихта для изготовления керамических изделий (ее варианты)

 

Использование: изготовление керамических стеновых и облицовочных изделий. Сущность изобретения: шихта содержит следующие компоненты в мас.%: сульфат натрия десятиводный 1,0-3,0, известь 1,0-2,0, кремнезем - остальное. Или, в случае использования вместо сульфата натрия сульфатного отхода витаминного комбината соотношение компонентов в шихте следующее: сульфатный отход в пересчете на сухое вещество 3,0-4,46, известь 1,0-3,8, кремнезем - остальное. Физико-механические показатели следующие: температура обжига 1000-1100^oC, средняя плотность 1850-1910 кг/м³, водопоглощение 13,9-16,5%, предел прочности при сжатии 21-50 МПа, водостойкость 0,92-0,98. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к производству керамических изделий и может быть использовано в керамической промышленности и промышленности строительных материалов для изготовления стеновых и облицовочных изделий.

Известна сырьевая смесь для изготовления керамических изделий, включающая смесь крупнодисперсных грунтов, например, песка или супесей с продуктами помола песков, супесей, трепела, опоки и едкими щелочами (Авт.св. СССР N 149345. -Опубл. в Б.И. 1962, N 15). Прочность керамических изделий, полученных из этих сырьевых смесей, колеблется в пределах 150-1800 кгс/см².

Однако едкие щелочи являются дефицитными и дорогими реактивами, что вызывает удорожание керамических изделий, изготовленных из сырьевых смесей с их использованием. Кроме того, щелочи опасны для здоровья людей, что позволяет считать производство изделий с их использованием небезопасным с экологической точки зрения.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является керамическая масса, включающая 75% немолотого и 25% молотого речного песка и силикат-глыбу в количестве 5% от массы песка (Глуховский В.Д. Грунтосиликаты.-Киев, 1959.-С.75-76). По данным Глуховского В.Д. прочность керамических изделий, изготовленных из этой смеси, составляет 40 МПа.

Недостатком этого технического решения является удорожание изделий за счет использования дорогостоящей силикат-глыбы.

Цель предлагаемого изобретения удешевление изделий.

Поставленная цель достигается тем, что: 1) шихта для изготовления керамических изделий, включающая кремнезем и соль щелочного металла, в качестве последней содержит сульфат натрия десятиводный и дополнительно известь при следующем соотношении компонентов, мас.

сульфат натрия десятиводный 1,0-3,0 известь 1,0-2,0 кремнезем остальное.

2)шихта для изготовления керамических изделий, включающая кремнезем и соль щелочного металла, в качестве последней содержит сульфатный отход витаминного комбината на основе сульфата натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

указанный сульфатный отход в пересчете на сухое вещество 3,0-4,46 известь 1,0-3,8 кремнезем остальное.

Примеры конкретного выполнения.

В качестве основного сырья (кремнезема) использовали белгородский кварцевый песок с модулем крупности 1,0 и содержанием кремнезема 92,4% соответствующий ОСТ 21-1-80.

Сульфат натрия десятиводный соответствовал марке "ЧДА".

Сульфатный отход Белгородского витаминного комбината представляет собой жидкость, водный раствор, содержащий 32% сульфата натрия десятиводного, 1,7% гидроксида натрия, 0,9% моно- и диацетоноорбозы. Плотность отхода 1130 кг/м³.

В качестве известкового компонента использовали негашенную комовую известь Белгородского комбината строительных материалов с активностью 70% которую предварительно размалывали.

Силикат-глыба представляла собой натриевое растворимое стекло состава Na₂O·nSiO₂ с кремнеземистым модулем 2,2-2,8. Ее использовали для приготовления известных шихт на основе кремнезема (кварцевого песка).

Шихты для изготовления керамических изделий готовили следующим образом. Смесь кварцевого песка с известью заданного состава подвергали помолу в вибромельнице УМ-4 до удельной поверхности по ПСХ 2300 м²/кг. Полученные порошки смешивали с немолотым кварцевым песком и к полученным смесям добавляли водные растворы сульфата натрия соответствующей концентрации или сульфатного отхода и вновь перемешивали смесь в течение нескольких минут. Влажность получаемых пресс-порошков составляла 10% Из полученных масс путем прессования при удельном давлении прессования 20 МПа формовали цилиндрические образцы диаметром и высотой 20 мм. Сформованные образцы вначале сушили в обычных воздушных условиях, а затем при температуре 105^oC. Обжиг высушенных образцов осуществляли при температуре 1000-1100^oC.

Результаты испытаний полученных керамических образцов приведены в таблицах 1 и 2.

Из таблицы 1 следует, что замена силикат-глыбы в шихте на смесь сульфата натрия с известью фактически не сказывается на прочностных показателях керамических изделий. Наличие извести в шихте исключает выделение вредных выбросов соединений серы, которые могут иметь место при использовании одного сульфата натрия.

В таблице 2 представлены данные, полученные при испытании керамических образцов, изготовленных с использованием сульфатного отхода витаминного комбината.

Как видно из таблицы 2, керамические изделия, изготовленные из шихты с сульфатным отходом витаминного комбината в количестве 3,0-4,46% обладают, как правило, большей прочностью, чем изделия, изготовленные из шихты прототипа (сравни составы N 1-2 табл. 1 и все 6 составов табл. 2).

Из таблиц 1 и 2 следует, что применение сульфатного отхода как компонента кремнеземистой шихты более эффективно, чем чистого сульфата натрия.

Формула изобретения

1. Шихта для изготовления керамических изделий, включающая кремнезем и соль щелочного металла, отличающаяся тем, что она в качестве соли щелочного металла содержит сульфат натрия десятиводный и дополнительно известь при следующем соотношении компонентов, мас.

Сульфат натрия десятиводный 1 3 Известь 1 2 Кремнезем Остальное 2. Шихта для изготовления керамических изделий, включающая кремнезем и соль щелочного металла, отличающаяся тем, что она в качестве соли щелочного металла содержит сульфатный отход витаминного комбината на основе сульфата натрия при следующем соотношении компонентов мас.

Сульфатный отход в пересчете на сухое вещество 3,0 4,46
Известь 1,0 3,8
Кремнезем Остальноео

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2