Способ подавления высолов из керамических изделий

 

Изобретение относится к способам подавления высолов из керамических изделей, изготавливаемых на основе глиняного сырья с повышенным содержанием водорастворимых солей. Технический результат изобретения - улучшение внешнего вида изделий за счет снижения склонности к образованию высолов, а также сокращение затрат на подавление высолов. Способ подавления высолов из керамических изделий включает ввод в сырьевую шихту соединения бария, формование, сушку и обжиг. В качестве соединения бария используют водный раствор отхода термической бариевой соли следующего состава, мас.%: BaCl₂ - 20±5; другие соли: хлориды К, Na, Ca, нитраты К и Na - 10±5; вода - остальное, который вводят в шихту в количестве 1,0 или 2,2 мас.%. 1 табл.

Изобретение относится к способам подавления высолов из керамических изделий, изготавливаемых на основе глиняного сырья с повышенным содержанием водорастворимых солей. Предотвращение их образования на поверхности кирпича и черепицы рассматривается ныне как актуальная задача, ибо последние ухудшают не только внешний вид керамики, но и способствуют ее разрушению в условиях атмосферных осадков и знакопеременных температур. Более того, крыши зданий, покрытые черепицей, содержащей водорастворимые сульфаты, не отвечают современным архитектурным требованиям вследствии наличия на их поверхности белых пятен. При нанесении на них штукатурного слоя отмечено его отслоение и разрушение облицовки.

Известен [В.Ф. Степанова, Н.К. Розенталь, Г.В. Чекний. "Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века", 2000. 3. С.30-31] способ получения керамического кирпича, позволяющий избежать образования высолов и предусматривающий применение глиняного сырья с низким общим содержанием водорастворимых неорганических соединений (менее 0,5 мг-экв./100 г катионов и анионов).

К его существенным недостаткам следует отнести ограниченный запас глин указанного качества во многих регионах России.

Известен [RU 2119468, кл. С 04 В 33/08, 1999 г.] способ устранения сульфатных высолов на поверхности керамических облицовочных изделий (кирпича, черепицы, плитки и т. д.) путем ввода в сырьевую шихту 0,5-2 мас.% высокоглиноземистого цемента с последующим формованием, сушкой и обжигом.

При его реализации возникают значительные трудности, обусловленные необходимостью гомогенизации добавки в основной глиняной массе. Кроме того, эффект связывания растворимых в воде сульфатов зависит от состава высокоглиноземистого цемента, который не остается постоянным.

Ближайшим по технической сущности может рассматриваться способ подавления высолов в черепице [О.А. Чернова, Л.А. Матятин "Производство керамических стеновых материалов и черепицы". Книга 1. "Сырьевые материалы. Выбор технологии производства", М.: 1982. 104 с.] , основанный на применении соединений бария (ВаСО₃, ВаСl₂•2Н₂О, Ва(ОН)₂•8Н₂О) или барийсодержащих отходов, переводящих водорастворимые сульфаты натрия, калия и кальция в нерастворимую соль BaSO₄.

Недостаток данного технического решения состоит в высокой стоимости барийсодержащих соединений, наличии в сухих продуктах мелких пылевидных фракций, склонности водной суспензии карбоната бария к расслоению с образованием плотного осадка, повышенной токсичности продуктов, их принадлежности к группе веществ I и II класса опасности.

Технической задачей изобретения является подавление сульфатных высолов на поверхности керамических изделий, достигаемое вводом в шихту барийсодержащего соединения, имеющего пониженную токсичность.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе устранения высолов в качестве барийсодержащего продукта использован водный раствор отхода термической бариевой соли, образующийся в ходе закалки, нормализации и отпуска деталей из углеродистых и легированных сталей и имеющий состав, мас. %: Массовая доля ВаСl₂, - 20±5 другие соли: Хлориды К, Na и Са, Нитраты К и Na - 10±5 Вода - Остальное Сущностью предлагаемого решения является способ подавления сульфатных высолов путем ввода в глиняную шихту водного раствора отхода термической бариевой соли, принадлежащего к группе веществ III класса опасности.

Предлагаемое техническое решение отличается от известных тем, что подавитель высолов представляет водный раствор ВаСl₂, хлоридов и нитратов щелочных и щелочноземельных металлов следующего состава, мас.%: Массовая доля хлорида бария - 20±5 Массовая доля хлоридов К, Na и Са, нитратов К и Na - 10±5 Вода - Остальное Предлагаемое изобретение иллюстрируется примерами.

Для приготовления шихты, используемой в производстве керамической черепицы, брали глину со следующими характеристиками: минеральный состав, мас.%:
Полевой шпат - 27,4
Глина - 18,1
Песок - 54,5
химический состав, мас.%:
SiO₂ - 59,1
Аl₂О₃ - 14,8
СаO - 3,5
MgO - 1,6
Fе₂О₃ - 6,1
TiO₂ - 1,1
K₂O - 2,4
Na₂O - 1,2
Потери при прокаливании - 8,4
Содержание сульфат-ионов в глиняной шихте варьировали от 0,2 до 0,7 мас. %.

Для подавления высолов использовали водный раствор отхода термической бариевой соли следующего состава:
Хлористый барий, мас.% - 22,0
другие соли: хлориды К, Na и Са, нитраты К и Na, мас.% - 12,0
Вода - Остальное
Сравнительная характеристика черепицы, изготовленной из глиняных масс по примерам и прототипу, представлена в таблице.

ПРИМЕР 1.

Глина со сроком вылежки не менее шести месяцев и с содержанием сульфат-ионов 0,2 мас.% завозится в глинохранилище, где складируется в бурты. Из последних она подается в дезинтегратор, в который вводится раствор подавителя сульфатных высолов в количестве 1,0 мас.% от массы шихты.

После этого глина поступает в смеситель, увлажняется до 16-18 мас.% и далее перерабатывается обычным способом на линии производства черепицы.

ПРИМЕР 2.

Подготовка глины по примеру 1.

Содержание сульфат-ионов в шихте составляло 0,5 мас.%, количество введенного раствора отхода термической бариевой соли - 2,2 мас.% от массы глины.

Из описания изобретения и таблицы видно, что по заявленному техническому решению удается избежать образования высолов на поверхности керамической черепицы.

Формула изобретения

Способ подавления высолов из керамических изделий, включающий ввод в сырьевую шихту соединения бария, формование, сушку и обжиг, отличающийся тем, что в качестве соединения бария используют водный раствор отхода термической бариевой соли следующего состава, мас.%:
BaCl₂ - 20±5
другие соли: Хлориды К, Na, Ca, Нитраты K и Na - 10±5
Вода - Остальное
который вводят в шихту в количестве 1,0 или 2,2 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1