Сырьевая смесь для изготовления облицовочной керамической плитки

Изобретение относится к производству строительной керамики и может быть использовано при изготовлении облицовочной плитки. Задачей изобретения является снижение усадочных деформаций, водопоглощения плитки, энергозатрат при ее производстве. Сущность изобретения состоит в том, что сырьевая смесь для изготовления облицовочной керамической плитки содержит породу углеобогащения, термообработанную при 570-600°С, глину, а в качестве плавня - иловую часть отходов обогащения железных руд, химический состав которой, мас.%: SiO₂ - 42,45; Al₂О₃ - 14,54; CaO - 14,88; MgO - 4,52; FeO - 8,06; Fe₂O₃ - 9,46; SO₃ - 0,98; R₂O - 3,25; MnO - 0,49; TiO₂ - 0,73; Р₂O₅ - 0,64%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: порода углеобогащения, термообработанная при 570-600°С, 90-70, глина 5-20, иловая часть отходов обогащения железных руд 5-10. 2 табл.

 

Изобретение относится к производству строительной керамики и может быть использовано при изготовлении облицовочной плитки.

Известна сырьевая смесь керамических масс для изготовления облицовочной плитки [1], содержащая следующие компоненты, мас.%:

Глина огнеупорная	30-40
Песок кварцевый	2-10
Стеклянный бой	27-33
Нефелиновый концентрат	5-13
Порода углеобогащения, термообработанная при 900-1000°С	10-30

Недостатком указанного состава керамической массы является ее многокомпонентность, что усложняет технологический процесс изготовления плитки, кроме того, имеет место повышенный расход плавня, что увеличивает усадочные деформации и водопоглощение.

Наиболее близкой к изобретению является сырьевая смесь для получения керамической шихты, [2] включающая следующие компоненты, мас.%:

Порода углеобогащения, термообработанная при 900-1000°С	50-92
Глина	5-35
Щелочной плавень	3-40

Недостатком известной сырьевой смеси является повышенная объемная усадка, водопоглощение, большие энергозатраты, связанные с подготовкой породы углеобогащения при температуре 900-1000°С. Кроме того, подготовка массы осуществляется шликерным методом с последующим обезвоживанием, что также повышает энергозатраты.

Задачей изобретения является снижение усадочных деформаций, водопоглощения плитки, энергозатрат при ее производстве.

Сущность изобретения состоит в том, что сырьевая смесь для изготовления керамической плитки содержит породу углеобогащения, термообработанную при 570-600°С, глину, а в качестве плавня - иловую часть отходов обогащения железных руд при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порода углеобогащения, термообработанная при 570-600°С	90-70
Глина	5-20

Иловая часть отходов обогащения железных руд 5-10, при этом химический состав иловой части отходов обогащения железных руд, мас.%: SiO₂ - 42,45; Al₂O₃ - 14,54; CaO - 14,88; MgO - 4,52; FeO - 8,06; Fe₂O₃ - 9,46; SO₃ - 0,98; R₂O - 3,25; MnO - 0,49; TiO₂ - 0,73; Р₂О₅ - 0,64.

Порода углеобогащения имеют следующий химический состав, мас.%: SiO₂ - 68,75; CaO - 0,96; MgO - 0,52; Al₂O₃ - 22,23; FeO - 4,63; Fe₂О₃ - 0,42; SO₃ - 1,03; R₂O - 0,71; Р₂O₅ - 0,75.

Особенностью термообработки породы углеобогащения является то, что она предварительно обжигается при 570-600°С, это позволяет активизировать глинистую составляющую в отличие от обжига ее при 1000°С, где глинистая часть становится инертной. При температуре 570-600°С заканчиваются полиморфные превращения кварца, которые приводят к структурным деформациям, таким как увеличение объема и водопоглощения.

Иловая часть отходов обогащения железных руд выполняет как роль плавня, так и роль структурирующей добавки, что позволяет повысить прочность черепка.

Вещественный состав иловой части отходов обогащения железных руд следующий: глинистое вещество (в виде смешаннослойных глинистых минералов), рудные примеси, полевые натриевые и калиевые шпаты (выполняющие роль плавня), песчаники.

Минералогический состав иловой части отходов обогащения железных руд, %:

Хлориты (в т.ч. железорудные, класса слоистых силикатов)	50-60
Карбонаты (кальцит)	18-20
Кварц, полевые шпаты	7-15
Биотит	5-7
Глинистое вещество	10-11

Смесь готовится следующим образом.

Необожженную породу углеобогащения фракции более 20 мм измельчают до порошка (менее 0,6 мм). Измельчение необожженной породы требует значительно меньше энергозатрат, чем обожженной. Порошок подвергают термообработке при температуре 570-600°С. Затем в обожженный порошок добавляют иловую часть отходов обогащения железных руд в количестве 5...10%, вводят глину 5...20% и добавляют воду до влажности шихты 8...10% и тщательно перемешивают.

Из полученного порошка прессуют плитку (давление 25-35 МПа). Термообработка и глазурование осуществляется по традиционной технологии.

В таблице 1 приведены составы сырьевых смесей, а в таблице 2 - физико-механические показатели изделий.

Таблица 1
Компонент	Содержание компонентов, мас. %
	Предлагаемый состав	Известный состав
1	2	3
Обожженная порода углеобогащения	70	78	90	50-90
Глина	20	15	5	5-35
Щелочной плавень	-	-	-	3-40
Отходы обогащения железных руд	10	7	5	-
Таблица 2
Свойства	Показатели для состава
	Предлагаемый состав	Известный состав
1	2	3
Прочность на сжатие, МПа	17	18	15	12
Водопоглощение, %	10,5	10,1	11,5	12
Общая усадка, %	3,3	2,5	2,3	4,1

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №768783, С 04 В 33/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР №1033476, С 04 В 33/00, 1983.

Сырьевая смесь для изготовления облицовочной керамической плитки, включающая породу углеобогащения, глину и плавень, отличающаяся тем, что в качестве основного компонента она содержит породу углеобогащения, термообработанную при 570-600°С, а в качестве плавня - иловую часть отходов обогащения железных руд, химический состав которой, мас.%: SiO₂-42,45; Al₂O₃-14,54; CaO-14,88; MgO-4,52; FeO-8,06; Fe₂О₃-9,46; SO₃-0,98; R₂О-3,25; MnO-0,49; TiO₂-0,73; Р₂О₅-0,64, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порода углеобогащения, термообработанная при 570-600°С	90-70
Глина	5-20
Иловая часть отходов обогащения железных руд	5-10