Сырьевая смесь и способ изготовления керамических изделий

 

Изобретение относится к производству строительной керамики и может быть использовано для изготовления строительных материалов. Сырьевая смесь содержит следующие компоненты, мас.%: закарбонизованный суглинок - 83,5-94,5; уплотненный микрокремнезем - 5-15; моющее средство “Тайга” - 0,5-1,5. Способ изготовления керамических изделий из вышеназванной смеси включает приготовление смеси путем перемешивания закарбонизованного суглинка и микрокремнезема, предварительно уплотненного при подаче на гранулятор моющего средства “Тайга” в виде водного раствора, формование, сушку и обжиг при 950°С. Реализация изобретения позволяет расширить сырьевую базу строительных материалов, снизить материалоемкость и увеличить морозостойкость изделий. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к производству строительной керамики, например, кирпича и может быть использовано для изготовления строительных материалов.

Наиболее близкой к предлагаемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая в мас.%: суглинок 76,2-81,7, отходы производства ферросилиция 17-23, калий хлористый - отход от восстановления никотината калия 0,8-1,3 [1].

Недостатком указанной смеси является высокая средняя плотность, а также относительно низкая морозостойкость материала.

Технический результат - снижение материалоемкости и повышение морозостойкости.

Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь в качестве глинистого компонента включает закарбонизованный суглинок с содержанием кальцита и доломита 20...25 мас.%, в качестве добавок - уплотненный микрокремнезем с насыпной плотностью до 0,5 т/м³ и моющее средство “Тайга” при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Закарбонизованный суглинок 83,5-94,5

Уплотненный микрокремнезем 5-15

Моющее средство “Тайга” 0,5-1,5

Закарбонизованный суглинок Анзебинского месторождения характеризуется высоким содержанием карбонатов (20...25 мас.%) в виде кальцита и доломита. Химический состав суглинка, мас.%: SiO₂ 54,34; Аl₂О₃ 12,44; TiO₂ 0,71; Fe₂O₃ 3,84; FeO 1,43; CaO 5,84; MgO 5,44; Na₂O 2; K₂O 2,66; потери при прокаливании 10,36.

Микрокремнезем производства кристаллического кремния является ультрадисперсным отходом с удельной поверхностью 25...34 м/г³, содержанием аморфного оксида кремния до 93 мас.% и насыпной плотностью 150...250 кг/м³. Химический состав микрокремнезема (в мас.%): SiO₂ 86-93; Fe₂О₃ 0,14-1,28; MgO 1,03-1,20; Na₂O 0,39-0,46; К₂О 0,28-0,42; Аl₂О₃ 0,7-1,05; CaO 0,26-0,44; потери при прокаливании 3,7-5,29. Вследствие малой насыпной плотности (150-250 кг/м³) микрокремнезем уплотняется до насыпной плотности 0,5 т/м³ для сокращения пыления и транспортных затрат.

Моющее средство “Тайга” (ТУ 13-4302007-0,32-92) разработано ОАО “Братсккомплексхолдинг” и представляет собой желеобразный продукт, состоящий из натриевых солей природных растительных жиров фракции С₁₆-С₂₂, получаемых в результате переработки хвойной древесины на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности. Моющее средство “Тайга” содержит: кислоты жирные талловые омыленные 98,6; формалин (консервант) 0,2; натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или метилцеллюлозы 0,5; отдушку для мыла и моющих средств 0,7.

Ввод моющего средства “Тайга” обеспечивает пластификацию глиномассы при формовании и образование микропористости в процессе обжига.

Сочетание закарбонизованного суглинка и микрокремнезема предопределяет образование при обжиге долговечных кристаллических фаз - диопсида, полевых шпатов, армирующих черепок. Кроме этого, введение микрокремнезема в сырьевую смесь способствует снижению средней плотности и теплопроводности изделий вследствие развитой межглобулярной микропористости частиц микрокремнезема и выгорания органических примесей.

Таким образом, комплексное воздействие моющего средства “Тайга” и микрокремнезема способствует снижению средней плотности и теплопроводности за счет формирования оптимальной пористой структуры, а также повышению морозостойкости изделий вследствие синтеза таких новообразований как диопсид и полевые шпаты.

Способ изготовления керамических изделий включает приготовление смеси путем смешивания закарбонизованного суглинка с микрокремнеземом, предварительно уплотненным при подаче на гранулятор водного раствора моющего средства “Тайга”, формование, сушку и обжиг изделий при 950°С. Уплотнение микрокремнезема позволяет увеличить его насыпную плотность с 150...250 кг/м³ до 500 кг/м³, что резко снижает затраты на транспортировку и сокращает пыление.

Пример

Изготовление материала осуществляется следующим образом. Микрокремнезем помещается в гранулятор при одновременной подаче водного раствора моющего средства “Тайга”. Полученный гранулированный микрокремнезем с насыпной плотностью до 0,5 т/м³ смешивают с суглинком. Масса при необходимости доувлажняется до формовочной влажности. Отформованные изделия сушат при 60...80°С и обжигают при 950°С.

Составы сырьевых смесей и физико-технические характеристики изделий приведены в табл. 1 и 2.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Авторское свидетельство СССР №1310366, МКИ⁴ С 04 В 33/00.

2. Масса для изготовления керамических изделий. В.Г.Кичеев, В.Т.Шербо, А.Н.Назарова, Л.Н.Жило // Бюл. Откр. Изобр. - 1987. - №18.

Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для изготовления керамических изделий, включающая глинистый компонент, добавки, отличающаяся тем, что в качестве глинистого компонента используется закарбонизованный суглинок с содержанием кальцита и доломита 20-25%, в качестве добавок - уплотненный микрокремнезем с насыпной плотностью до 0,5 т/м³ и моющее средство “Тайга” при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Закарбонизованный суглинок 83,5-94,5

Уплотненный микрокремнезем 5-15

Моющее средство “Тайга” 0,5-1,5

2. Способ изготовления керамических изделий, включающий приготовление смеси, формование, сушку и обжиг, отличающийся тем, что при использовании сырьевой смеси по п.1 микрокремнезем уплотняют при подаче на гранулятор моющего средства “Тайга” в виде водного раствора, затем уплотненный микрокремнезем перемешивают с закарбонизованным суглинком.