Сырьевая смесь для изготовления стеновых материалов

 

Изобретение относится к производству стеновых керамических материалов. В качестве сырьевых компонентов смеси используют (мас.%): микрокремнезем производства кристаллического кремния 70,5-72,5; жидкое стекло 20,5-22,5; глиежи 7,0. Микрокремнезем производства кристаллического кремния и глиежи перемешивают с последующим добавлением жидкого стекла. Из полученной шихты методом полусухого прессования формуют образцы, сушат и обжигают при температуре 650-700°С. Техническим результатом изобретения является повышение прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества, средняя плотность 1200...1280 кг/м³, прочность при сжатии 35,5...39,8 МПа, водопоглощение 42,5...43,8%. 2 табл.

Предполагаемое изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления обжиговых стеновых материалов.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой сырьевой смеси является сырьевая смесь для производства стенового материала, включающая 75…77 мас.% микрокремнезема производства кристаллического кремния и 23…25 мас.% жидкого стекла, приготовленного на техногенном стоке целлюлозного производства [1]. Недостатком указанного изобретения является относительно низкая прочность изделий на ее основе.

Предлагаемая сырьевая смесь позволяет изготовить материал с повышенными качественными характеристиками при вовлечении в производство таких многотоннажных отходов как микрокремнезем, что способствует решению экологической проблемы.

Предлагаемое решение обеспечивает достижение технического результата - повышение прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества,

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве сырьевых компонентов используют микрокремнезем производства кристаллического кремния, жидкое стекло и глиежи при следующем соотношении компонентов (мас.%):

Микрокремнезем производства

кристаллического кремния 70,5-72,5

Жидкое стекло 20,5-22,5

Глиежи 7,0

Микрокремнезем - тонкодисперсный отход производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода, - характеризующийся малым размером частиц (0,1…3 мкм) и как следствие высокой удельной поверхностью (более 25 тыс.м²/г) и небольшой насыпной плотностью (до 300 кг/м³). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния, после чего удаляется в виде водной суспензии в шламохранилище. Химический состав микрокремнезема (в мас.%):

SiO₂ 90…95

Al₂O₃ До 0,8

Fе₂О₃ До 0,8

СаО До 1,6

MgO До 1,2

SiC До 5

С_общ До 9

К⁺ До 0,25

Na⁺ До 0,06

п.п.п До 20

В предлагаемом решении применяют жидкое стекло, полученное по технологии [2].

Глиежи Богучанского месторождения образовались в процессе пирометаморфизма углевмешивающихся пород за счет высокой температуры, развивающейся при подземных пожарах, возникновение которых связно с самовозгоранием угольных пластов и приурочено в основном к четвертичному периоду. Химический состав глиежей Богучанского месторождения (в мас.%):

SiO₂ 62,2…65,6

А1₂O₃ 18…19,2

Al₂O₃(раствор.) 3,41…3,86

Fе₂О₃ 6.1…8,2

СаО 2,01…2,46

MgO 1,72…1,98

TiO₂ 0,81…0,87

SO₃ 0,1…0,2

К₂О 3,11…4,40

Na₂O 1,2…1,55

п.п.п. 0,36…0,67

Оксиды кальция и алюминия, содержащиеся в глиежах, взаимодействуют с гидросиликатами натрия жидкого стекла при термообработке материала с образованием водостойких гидросиликатов кальция, что в свою очередь предопределяет формирование прочного черепка.

Пример

Для приготовления сырьевой смеси используют микрокремнезем производства кристаллического кремния, жидкое стекло (силикатный модуль 3) и глиежи.

Микрокремнезем и глиежи перемешивают, затем добавляют жидкое стекло. Из полученной шихты формуют изделия методом полусухого прессования при давлении 20 МПа. Полуфабрикат сушат при 100-110°С до постоянной массы и обжигают при 650-700°С. Конкретные примеры составов и физико-механические свойства изделий на их основе приведены в табл. 1 и 2.

* коэффициент конструктивного качества рассчитан как отношение прочности (МПа) к средней плотности (кг/м³), а коэффициент размягчения - как отношение прочности влажных образцов (после нахождения в воде в течение 2 суток) к прочности сухих обожженных изделий.

Источники информации

1. Патент РФ №2169716, МКИ C 04 B 28/24. БИ-№18 2001 г.

2. Патент РФ №2056353, МКИ C 01 B 33/32. БИ-№8 1996 г.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления стеновых материалов, включающая микрокремнезем, жидкое стекло и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки она содержит глиежи при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Микрокремнезем производства кристаллического кремния 70,5 - 72,5

Жидкое стекло 20,5 - 22,5

Глиежи 7,0