Керамическая масса


 


Владельцы патента RU 2491249:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве керамических облицовочных материалов. Техническим результатом является повышение прочности при изгибе изделий. Керамическая масса содержит бентонит, отходы литейного производства, стеклобой и пластифицирующую добавку в виде сбрасываемых растворов регенерации вторичного криолита алюминиевого производства с рН 9-10 при следующем соотношении компонентов керамической массы, мас. %: бентонит - 10-21; отходы литейного производства - 59-63,5; стеклобой - 19,5-25,5; сбрасываемые растворы регенерации вторичного криолита алюминиевого производства - 0,5-1,0. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве керамических облицовочных материалов.

Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, содержащая глину (10-20 мас. %), стеклобой (5-6 мас. %), отработанную формовочную смесь литейного производства (55-65 мас. %), жженую известь (5-6 мас. %), мел (5-6 масс. %), жидкое стекло (5-12 мас. %) (пат. №2304125, МПК С04В 33/132, от 05.04.2006, опубл. 10.08.2007 г.).

Недостатком известного состава является низкая прочность при изгибе (30-35 МПа).

Также известна сырьевая смесь для изготовления керамических стеновых материалов, содержащая глину, кварцевый песок и суперпластификатор МБ-1 в количестве 0,8-1,0 мас. % (пат. №2389705, МПК С04В 33/13, от 29.12.2008, опубл. 20.05.2010 г.). Введение суперпластификатора МБ-1 позволяет в значительной степени снизить внутреннее и внешнее трение и, как следствие, достичь максимальной равноплотности при повышении плотности изделия и улучшении эстетических свойств изделий. Недостатком известной керамической массы являются низкие значения прочности, при этом требуется применять в составе масс дорогостоящий пластификатор МБ-1.

Наиболее близким к заявляемому составу является керамическая масса для производства облицовочных плиток. Керамическая масса содержит компоненты в следующих соотношениях (мас. %):

бентонит 10-15
отработанная формовочная смесь
литейного производства 40-45
шламы газоочистки литейного производства 17-20
бой литейных керамических форм 3-5
стеклобой 20-25

(пат. №2422399, МПК С04В 33/132, от 05.02.2010, опубл.27.06.2011 г.).

Недостатком наиболее близкой к заявляемому известной керамической массы является использование в ней значительного количества непластичного материала (80-85 мас. %) и, как следствие, невозможность дополнительно повысить прочность при изгибе облицовочной керамической плитки.

Задачей предлагаемой керамической массы является получение облицовочных керамических материалов с существенно более высокой прочностью при изгибе.

Достигается это тем, что керамическая масса, содержащая бентонит, отходы литейного производства и стеклобой, дополнительно содержит пластифицирующую добавку в виде сбрасываемых растворов регенерации вторичного криолита алюминиевого производства с рН 9-10 при следующем соотношении компонентов керамической массы, мас. %:

бентонит 10-21
отходы литейного производства 59-63,5
стеклобой 19,5-25,5
сбрасываемые растворы регенерации вторичного криолита
алюминиевого производства 0,5-1,0

при этом отходы литейного производства содержат отработанную формовочную смесь литейного производства, шламы газоочистки литейного производства и бой литейных керамических форм в соотношении соответственно (4-3,5):(1,7-2,0):(0,3-0,5).

Сбрасываемые растворы регенерации вторичного криолита алюминиевого производства характеризуются следующим химическим составом (г/л): NaF - 20,40; Nа2СО3 - 29,68; NаНСО3 - 35,28; Na24 - 56,80. Данные отходы являются сильными электролитами- рН 1% раствора равен 9-10, что позволило определить воздействие растворов данных добавок на сорбированный комплекс глинистых частиц бентонита, приводя последние к пептизации и, следовательно к пластификации керамических масс с высоким содержанием непластичного материала. Дополнительная пластификация керамической массы с вводом сбрасываемых растворов регенерации вторичного криолита алюминиевого производства обеспечивает существенное повышение физико-механических свойств, в частности, прочности при изгибе обожженных образцов. Керамическая масса для облицовочной плитки реализуется следующим образом. Компоненты керамической массы в соответствии с заявляемым составом измельчаются в шаровых мельницах мокрого помола до остатка на сите №0063 2-4%. Далее смесь подвергается сушке в распылительных сушилках до остаточной влажности 6-7%. Высушенная смесь прессуется при удельном давлении прессования 30 МПа, подвергается скоростному обжигу при температуре 950-980°С. Составы заявляемой керамической массы для облицовочной плитки при различном содержании сбрасываемых растворов регенерации вторичного криолита, а также показатель прочности при изгибе в сравнении с прототипом представлены в таблице 1.

Анализ данных табл.1 свидетельствует о преимуществе заявляемого состава в сравнении с прототипом в части достижения более высоких значений прочности при изгибе. При этом максимальные показатели прочности соответствуют оптимальному содержанию растворов регенерации 0,5-1,0 мас. %. Превышение содержания растворов регенерации выше заявляемых пределов приводит, к излишнему разжижению керамической массы и, как следствие, к снижению прочности при изгибе обожженных образцов. Содержание растворов ниже заявляемых хоть и приводит к некоторому повышению прочности при изгибе в сравнении с прототипом, но в недостаточной степени.

Таблица 1
Компоненты керамической массы Состав, мас. %
1 2 3 4 5 6 7 Прототип
Бентонит 24 23 21 17 10 8 7 10-15
Отходы литейного производства 57,0 58,0 59,0 62,0 63,5 63,8 64,6 45
Стеклобой 18,7 18,6 19,5 20,0 25,5 27,0 27,0 20-25
Сбрасываемые растворы регенерации вторичного криолита 0,3 0,4 0,5 1,0 1,0 1,2 1,4
Прочность при изгибе, МПа 82 88 92 96 93 77 75 76-78

В таблице 2 приведены сведения о прочности при изгибе обожженных керамических масс при различном рН по примеру состава 4 из таблицы 1. Анализ данных таблицы 2 свидетельствует об оптимальности водородного показателя в диапазоне рН 9-10. В таблице 3 приведены показатели прочности при изгибе обожженных керамических масс, по примеру соответствующих составу 3, 4 (из таблицы 1) при различном соотношении компонентов отходов литейного производства при содержании сбрасываемых растворов регенерации вторичного криолита в оптимальных пределах 0,5-1,0 мас. %. Анализ данных таблицы 3 свидетельствует об оптимальности соотношений компонентов отходов литейного производства в заявляемых пределах (4-3,5):(1,7-2,0): (0,3-0,5).

Таблица 2
Состав по примеру 4 табл.1 Водородный показатель рН
8 9 10 11
4 86 96 95 90

1. Керамическая масса, содержащая бентонит, отходы литейного производства и стеклобой, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пластифицирующую добавку в виде сбрасываемых растворов регенерации вторичного криолита алюминиевого производства с рН 9-10 при следующем соотношении компонентов керамической массы, мас. %:

бентонит 10-21
отходы литейного производства 59-63,5
стеклобой 19,5-25,5
сбрасываемые растворы регенерации
вторичного криолита алюминиевого производства 0,5-1,0

2. Керамическая масса по п. 1, отличающаяся тем, что отходы литейного производства содержат отработанную формовочную смесь литейного производства, шламы газоочистки литейного производства и бой литейных керамических форм в соотношении соответственно (4-3,5):(1,7-2,0):(0,3-0,5).



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства керамического кирпича, черепицы. .
Изобретение относится к составам сырьевых смесей, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для изготовления стеновых материалов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для изготовления стеновых материалов. .
Изобретение относится к составам сырьевых смесей, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки. .
Изобретение относится к составам сырьевых смесей, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки. .
Изобретение относится к промышленности строительных материаллов, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления строительных теплоизоляционных материалов.
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. .
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глина монтмориллонитовая 88,5-94,5, молотый до полного прохождения через сетку 008 уголь 0,5-1,5, отходы, получаемые при обезрепеивании шерсти 5,0-10,0. Технический результат - снижение температуры обжига пористого заполнителя, полученного из шихты. 1 табл.
Изобретение относится к составам сырьевых смесей для изготовления керамзита, который может быть использован в качестве легкого и прочного заполнителя для бетонов. Сырьевая смесь для изготовления керамзита содержит, мас.%: глина монтмориллонитовая 85,0-89,0, барда винно-коньячного производства 5,0-7,0, молотое и просеянное через сетку №014 силикатное стекло 6,0-8,0. Технический результат - повышение прочности керамзита, полученного из сырьевой смеси. 1 табл.
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глина легкоплавкая 76,0-78,0, дробленный до полного прохождения через сетку с размером отверстий 5 мм шунгит 4,0-6,0, просеянная через сетку с размером отверстий 5 мм зола ТЭС 16,0-20,0. Технический результат - повышение прочности пористого заполнителя. 1 табл.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов. Керамическая композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%: твердый нефтесодержащий продукт сепарации нефтешлама - нефтяной кек 10-30, межсланцевая глина с содержанием, мас.%: SiO2 - 38,3; Al2O3 - 17,4; Fe2O3 - 8,8; CaO - 6,2; MgO - 2,5; R2O - 4,1; п.п.п. - 21,2 70-90. Технический результат - повышение прочности при сжатии, снижение плотности. 3 табл.
Изобретение относится к составам сырьевых смесей, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига изделий. Сырьевая смесь для изготовления облицовочной плитки содержит глину, воду, измельченный стеклокоролек и оксид цинка, при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина - 74,0-75,5; измельченный стеклокоролек - 12,0-16,0; оксид цинка - 1,0-1,5; вода - 9,0-11,0. 1 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига изделий. Керамическая масса для производства кирпича содержит глину, измельченный брак кирпича после сушки, измельченные отходы стекловолокна и кремнегель, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина - 77,0-80,5; измельченный брак кирпича после сушки - 0,5-1,0; измельченные отходы стекловолокна - 14,0-19,0; кремнегель - 3,5-4,5. 1 табл.
Изобретение относится к керамическим массам, которые могут быть использованы для изготовления облицовочных плит. Технический результат изобретения заключается в повышении морозостойкости керамической плитки. Керамическая масса содержит следующие компоненты, мас.%: каолин - 5,0-9,0; глина - 71,0-71,5; керамический череп - 5,0-9,0; доломит - 5,0-9,0; дунит - 5,0-9,0; молотый бой листового стекла - 5,0-9,0. 1 табл.
Изобретение относятся к промышленности строительных материалов и касается составов масс для производства кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости изделий. Масса для производства кирпича содержит глину, пегматит, волластонит, оксид цинка и золу-унос, при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина - 81,8-83,7; пегматит - 3,0-4,0; волластонит - 3,0-4,0; оксид цинка - 0,2-0,3; зола-унос - 9,0-11,0. 1 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления строительных теплоизоляционных материалов. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости изделий. Сырьевая смесь для изготовления обожженных строительных теплоизоляционных материалов включает глину, макулатуру, древесные опилки, измельченное стекловолокно, золу ТЭС и кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина - 82,5-83,5; макулатура - 0,2-0,3; древесные опилки - 0,2-0,3; измельченное стекловолокно - 2,0-3,0; зола ТЭС - 6,0-8,0; кварцевый песок - 10,0-12,0. 1 табл.
Изобретение касается составов керамических масс (каменного товара), которые могут быть использованы в производстве изделий декоративно-художественного и хозяйственно-бытового назначения. Керамическая масса включает, мас.%: пластичная глина 62,0-66,0; каолин 10,0-14,0; вспученный молотый перлит 10,0-14,0; костяная зола 10,0-14,0. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига. В шаровую мельницу загружают вспученный перлит, заливают воду и проводят измельчение компонентов в течение 6-8 часов, затем в мельницу добавляют пластичную глину, костяную золу и подвергают помолу еще в течение 2-3 часов. Обезвоженную массу проминают в вакуум-прессах и пластическим способом формуют из нее изделия, которые сушат до влажности 1-7%. Наносят на их поверхность роспись цветными ангобами, подсушивают, напыляют слой бесцветной глазури и при температуре 1150-1180°C проводят обжиг. 1 табл.
Наверх