Керамическая масса для получения кислотоупоров

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров. Техническим результатом изобретения является повышение механической прочности при изгибе, термостойкости и кислотостойкости изделий. Керамическая масса для получения кислотоупоров включает глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд, отвальные вскрышные породы золоторудного месторождения и алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов с содержанием, мас.%: SiO₂ - 8,3; Аl₂O₃ - 72,4; Cr₂O₃ - 11,2; Fe₂О₃ - 1,5; MgO - 0,7; R₂О - 17,8; SO₃ - 1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 50-70; отвальные вскрышные породы золоторудного месторождения - 10-20; алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов - 20-30. 3 табл.

 

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кислотоупорного материала.

Известна керамическая масса для получения кислотоупоров следующего состава, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 50-70, «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-20, шамот - 20-30 (Пат.11976. Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров. / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 16.09.02, Бюл. №9) [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая термостойкость (7-9 теплосмен).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для получения кислотоупоров, включающая следующие компоненты, мас.%:

глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 50-70, «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-20, микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов - 20-30 (Пат.2250884 Российская Федерация, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для получения кислотоупоров. / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 27.04.2005, Бюл. №3) [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкие прочность на изгиб, кислотостойкость и термостойкость кислотоупоров.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности на изгиб, кислотостойкости и термостойкости кислотоупоров.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и отвальные вскрышные породы золоторудного месторождения, дополнительно вводят алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд	50-70
отвальные вскрышные породы золоторудного месторождения	10-20
алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов
мас.%: SiO2-8,3; Al2O3 - 72,4; Cr2O3 - 11,2;
Fe2O3 - 1,5; MgO - 0,7; R2O - 17,8; SO3 - 1	20-30

Алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов образуются в процессе обработки алюминиевых сплавов металлургических заводах. Из отработанных травильных растворов осаждается осадок, который концентрируется на дне ванны и постепенно кристаллизуется. Шлам этой группы, как это видно из табл.1, отличается высоким содержанием Al₂O₃ и может при определенных условиях стать заменителем природного пирофиллита, бокситов и других алюмосодержащих компонентов при производстве кислотоупоров.

Таблица 1
Химический состав алюмохромистых отходов
Компонент	Содержание оксидов, мас.%
SiO2	Al2O3	Cr2O3	MgO	Fe2O3	R2O	SO3
алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов	8,3	72,4	11,2	0,7	1,5	17,8	1

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24%, из которой формовали квадратные плитки типа ПК-1, которые высушивались до остаточной влажности не более 5% и затем обжигались при температуре 1250°С. В табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 - физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2
Составы керамических масс
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
1	2	3
глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд	70	60	50
отвальные вскрышные породы золоторудного месторождения	10	15	20
алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов	20	25	30

Таблица 3
Физико-механические показатели кислотоупоров
Показатели	Составы	Прототип
1	2	3
Механическая прочность при изгибе, МПа	97	99	101	75-95
Термостойкость, теплосмены	9	11	14	3-8
Кислотостойкость, %	98,3	98,6	99,1	97,2-97,8

Как видно из табл.3, кислотоупоры из предложенных составов имеют более высокую механическую прочность при изгибе, термостойкость и кислотостойкость, чем у прототипа.

Полученное техническое решение при использовании алюмохромистых отходов травления алюминиевых сплавов позволяет повысить механическую прочность при изгибе, термостойкость и кислотостойкость

Использование техногенного сырья при получении кислотоупоров без применения природного традиционного сырья способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов.

Источники информации

1. Пат. 11976 Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров. / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 16.09.02. Бюл. №9.

2. Пат. 2250884 Российская Федерация, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для получения кислотоупоров. / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 27.04.2005, Бюл. №3.

Керамическая масса для получения кислотоупоров, включающая глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и отвальные вскрышные породы золоторудного месторождения, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов с содержанием, мас.%: SiO₂ 8,3; Аl₂О₃ 72,4; Сr₂O₃ 11,2; Fе₂O₃ 1,5; MgO 0,7; R₂O 17,8; SO₃ 1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистая часть «хвостов»
гравитации циркон-ильменитовых руд	50-70
отвальные вскрышные породы золоторудного месторождения	10-20
алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов	20-30.