Сырьевая смесь для производства легкого заполнителя

Изобретение относится к производству искусственных легких заполнителей для бетона, например керамзита. Сырьевая смесь содержит глинистое сырье, нефтемаслошлам состава, мас.%: органическая часть - 38-45, минеральный остаток, содержащий 7,60-14,4 мас.% Fe₂О₃, 18,2-42,40 мас.% СаО, - 42-45, и дополнительно - поверхностно-активное вещество (ПАВ) - отход защелачивания дизельного топлива с содержанием 0,325 мас.% свободного NaOH, 7,680 мас.% нафтеновых мыл, 91,995 мас.% воды, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: глинистое сырье 84-95, указанный нефтемаслошлам 4-6, указанное ПАВ 1-10. Технический результат: снижение количества нефтемаслошлама в смеси при сохранении физико-механических характеристик получаемого заполнителя. 4 табл.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления искусственных легких заполнителей для бетона, например, керамзита.

Качество керамзита зависит от состава сырьевой смеси, который улучшают подшихтовкой глинистого сырья добавками, применяемыми для интенсификации физико-химических процессов образования этого материала, повышения качества, роста производительности и снижения себестоимости. Наиболее перспективным является использование в качестве вспучивающей добавки при производстве керамзита нефте- и маслошлама, т.к. в своем составе выше названные шламы содержат одновременно органические вещества и оксиды железа, запасы этих шламов огромны, они являются дешевым сырьем и их использование является экономически выгодным при производстве керамзита.

Известна сырьевая смесь, содержащая (мас.%): глинистое сырье - 50-80 и нефтемаслошлам - 20-50 (Патент РФ №2049750, МКИ С 04 В 14/12, 2003 г.). Получаемый при использовании такой сырьевой смеси легкий гранулированный заполнитель обладает насыпной плотностью 366-390 кг/м³ и прочностью при сдавливании в цилиндре 1,24-1,30 МПа.

Недостатком данного изобретения является то, что сырьевая смесь содержит большое количество нефтешлама, что в результате негативно влияет на атмосферные выбросы. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является сырьевая смесь, состоящая из глинистого сырья 10%, нефтешлама 5-20% и вулканита 70-85%. Получаемый при использовании такой сырьевой смеси легкий гранулированный заполнитель обладает насыпной плотностью 205-384 кг/м³ и прочностью при сдавливании в цилиндре 0,51-1,28 МПа (А.с. №1655938 СССР, МКИ С 04 В 14/18, 1989 г.).

Недостатками сырьевой смеси вышеуказанного состава является высокое содержание органических соединений, которые могут вызвать технологические затруднения и ухудшить санитарно-гигиеническую характеристику воздуха рабочих зон и выбросов в атмосферу.

Задача предлагаемого изобретения - это изменение состава сырьевой смеси, для улучшения санитарно-гигиенической характеристики атмосферного воздуха и снижения количества добавляемого нефтемаслошлама.

Указанная задача достигается существенным снижением количества нефтемаслошлама за счет введения поверхностно-активного вещества (ПАВ) в сырьевую смесь получаемого керамзита.

В качестве компонентов сырьевой смеси используются (мас.%): глинистое сырье - 95-84, нефтемаслошламы, образующиеся в процессе переработки, хранения нефти и нефтепродуктов, - 4-6, и дополнительно поверхностно-активное вещество ПАВ - отход защелачивания дизельного топлива - 1-10. Использование в смеси малого количества нефтемаслошлама за счет введения ПАВ позволит нормально проводить процесс перемешивания нефтемаслошлама с глинистым сырьем без ухудшения показателей керамзита, состояния воздуха рабочих зон, и снизит загрязнение атмосферы.

Пример. Для изготовления смеси используют глинистое сырье следующего химического состава, мас.%: SiO₂ - не более 70; Al₂О₃ - 10-25; Fe₂O₃+FeO - 2,5-12; TiO₂ - 0,1-2; CaO - не более 6; MgO - не более 4; сумма соединений серы в пересчете на SO₃ - не более 1,5, в том числе, сульфидной S - не более 1; органические вещества - не более 3.

Вторым компонентом смеси служат нефтемаслошламы, характеристика которых приведена в табл.1 и 2.

Таблица 2 Групповой состав органической части нефтемаслошламов.
Наименование компонента	Содержание, мас.%
Масла:	89,0-90,7
- парафино-нафтеновые	67,9-68,2
- моноциклические ароматические	12,0-12,6
- бициклические ароматические	1,2-1,4
- полициклические ароматические	7,9-8,5
Смолы	9,8-7,8
Асфальтены	1,2-1,5

Третьим компонентом является ПАВ, состав которого представлен в таблице 3.

Таблица 3 Состав ПАВ (отход от защелачивания дизельного топлива)
Наименование показателя	Данные отхода
Содержание свободного NaOH, %	0,325
Содержание нафтеновых мыл, %	7,680
Содержание воды, %	91,995

Глинистое сырье с естественной влажностью поступает в глиномешалку, затем туда же подается нефтемаслошлам и ПАВ. Далее готовая шихта поступает в гранулятор, гранулы отправляют на сушку (120-125°С) и последующий обжиг (1100°С). Происходит вспучивание и последующее затвердение смеси.

Примеры предлагаемых составов и свойства заполнителей на их основе приведены в таблице 4.

Таблица 4 Состав и свойства заполнителей на их основе в сравнении с прототипом.
Показатели	Заявляемая смесь	Прототип	Норма
Содержание компонентов в сырьевой смеси, мас%:
глинистое сырье	84-95	79-81	93,5-95,5	10
нефтемаслошлам	6-4	6-4	6-4	5-20
ПАВ	10-1	15	0,5	-
Характеристика заполнителя:
насыпная плотность, кг/м	280-400	220	820	205-384	250-800
прочность при сдавливании в цилиндре, МПа	1,28-1,35	1,27	1,38	0,51-1,28

Сырьевая смесь для производства легкого заполнителя, включающая глинистое сырье и нефтемаслошлам, отличающаяся тем, что она содержит нефтемаслошлам состава, мас.%: органическая часть - 38-45, минеральный остаток, содержащий 7,60-14,4 мас.% Fe₂O_3, 18,2-42,40 СаО, 42-45, и дополнительно - поверхностно-активное вещество (ПАВ) - отход защелачивания дизельного топлива с содержанием 0,325 мас.% свободного NaOH, 7,680 мас.% нафтеновых мыл, 91,995 мас.% воды при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Глинистое сырье	84-95
Указанный нефтемаслошлам	4-6
Указанное ПАВ	1-10