Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича

Керамическая масса относится к промышленности строительной керамики, преимущественно к составам для получения клинкерного кирпича. Техническим результатом изобретения является уменьшение водопоглощения и повышение прочности изделий. Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича включает следующие компоненты, мас. %: цеолитсодержащую породу 60-80; хвосты извлечения кобальтового концентрата 20-40. Используют хвосты измельчения кобальтового концентрата, характеризующиеся объемной насыпной массой 920 кг/м3, плотностью 2720 кг/м3, огнеупорностью 1200°C, минералогическим составом, включающим ортоклаз, кварц, глинистые минералы, железистые соединения и карбонаты, химическим составом, включающим, мас.%: SiO2 - 32,72; Al2O3 - 9,33; Fe2O3 - 10,00; CaO - 15,47; MgO - 12,01; R2O - 2,30; п.п.п. - 17,80. 3 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к составам масс для получения клинкерного кирпича.

Известна керамическая масса для изготовления керамических изделий, включающая глинистую мергель (в мас.%) - 75-85, цеолитсодержащую глину - 5-15 и стеклобой - 3-10 (Патент РФ №2210554). Недостатком данной глины является то, что изделия на ее основе имеют высокое водопоглощение и обладают незначительной прочностью на изгиб. Несмотря на присутствие плавня (стеклобоя) до 10%, изделия отличаются повышенным водопоглощением.

Другая керамическая масса (патент РФ №2176223), содержащая 25-60% легкоплавкой глины и 40-75% цеолитсодержащей глины смешанного минерального состава с размером частиц менее 1 мм, после обжига при температуре 1050°C не позволяет получить керамические изделия с водопоглощением менее 1%, удовлетворяющие требованиям ГОСТа.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой является масса для изготовления керамических материалов, включающая глину - 70-90% и хвосты извлечения кобальтового концентрата - 10-30% (Патент РФ №2250205). Недостатком данной массы является то, что изделия на ее основе после обжига имеют высокое водопоглощение (8,2-10,0%).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение водопоглощения и повышение прочности.

Сущность предполагаемого изобретения заключается в том, что керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича, включающая цеолитсодержащую породу и наполни гели, отличается тем, что в качестве наполнителя она содержит хвосты извлечения кобальтового концентрата при следующем соотношении компонентов массы, мас.%: цеолитсодержащая порода - 80-60, хвосты извлечения кобальтового концентрата - 20-40.

Цеолитсодержащая порода имеет красно-коричневый цвет, объемная масса - 1680 кг/м3, плотность - 2700 кг/м3, огнеупорность - 1160°C. В минералогический состав входят клиноптилолит (30-34%), монтмориллонит (8-10%), кварц (12-18%), ортоклаз (28-32%), гетит (6-8%), кальцит (4-6%) и вулканическое стекло (7-9%). Химический состав цеолитсодержащей породы приведен в таблице 1.

Таблица 1
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O3 SO3 п.п.п.
57,94 12,07 6,05 4,13 2,04 2,18 3,72 0,23 11,64

В качестве наполнителя приняты попутные продукты извлечения кобальтового концентрата, представляющие собой тонкоизмельченный порошок серого цвета. Объемная насыпная масса - 920 кг/м3, плотность - 2720 кг/м3. Огнеупорность - 1200°C. В минералогический состав входят ортоклаз, кварц, глинистые минералы, железистые соединения и карбонаты. Химический состав включает следующие оксиды, мас.%: SiO2 - 32,79; Al2O3 - 9,33; Fe2O3 - 10,00; CaO - 15,47; MgO - 12,01; K2O - 0,90; Na2O - 1,40; п.п.п. - 17,80.

Из научной и технической литературы, а также из известного перечня информации заявителем не обнаружены технические решения с применением цеолитсодержащей породы и хвостов извлечения кобальтового концентрата или с аналогичными наполнителями подобного химического состава.

В рассматриваемой керамической массе измельченные и увлажненные частицы клиноптилолита и монтмориллонита выступают в качестве пластической составляющей между твердыми частицами, обеспечивая плотную упаковку последних при формовании путем прессования.

Химическое взаимодействие основных составляющих (клиноптилолита, монтмориллонита и ортоклаза) цеолитсодержащей породы при термической обработке, при указанной совокупности оксидов с продуктами разложения глинистых минералов и других компонентов, присутствующих в «хвостах», обуславливает более раннее протекание реакций в твердой фазе с образованием новых соединений типа морденита, железистых шпинелей, кристобалита, анортита, герценита, волластонита и муллитонодобной фазы, а также образованием большого количества жидкой железосодержащей фазы за счет взаимодействия оксидов щелочных и щелочноземельных элементов с оксидами кремнезема, алюминия, железа и вулканического стекла. Поскольку жидкая фаза практически является связующим и цементирующим веществом между твердыми частицами, заполняющим межзерновые пустоты, снижая пористость черепка, то образование ее в большом количестве (более 50%), чем в известных составах при конечной рабочей температуре обжига, обуславливает получение керамическою материала более плотной структуры, что снижает водопоглощение и повышает прочность изделий.

Таким образом, совокупность предлагаемых признаков, по мнению заявителя, отвечает критерию «существенных отличий», приобретает новые свойства, заключающиеся в получении керамического материала более плотной структуры, обуславливающей высокую прочность и низкое водопоглощение изделий.

Пример конкретного выполнения

Приготовление массы осуществляют шликерным способом при одновременном помоле сырьевых материалов в шаровых мельницах до конечного остатка на сите №0063 не более 3%. Обезвоживание шликера производят в башенной распылительной сушилке и получают пресс-порошок с влажностью 6-8%. Прессование изделий размерами 200×100×50 мм (образцы-ромбики) производится при удельном давлении 40 МПа. Опрессованные и высушенные изделия сушат и обжигают однократным способом при температуре 1100°C.

Шихтовый состав масс и свойства обожженных изделий приведены в таблицах 2 и 3.

Результаты испытаний показали эффективность введения тонкоизмельченных хвостов извлечения кобальтового концентрата в количестве 20-40%. При добавке 10% предлагаемых хвостов в состав №1 водопоглощение изделий не удовлетворяет требованиям. При увеличении содержания цеолитсодержащей породы более 40% (состав V), наблюдается деформация изделий с расплавлением острых углов и граней. По сравнению с прототипом водопоглощение полученных изделий из предлагаемой массы - менее чем в 10-12 раз.

Таблица 2
Составы
I II III IV V
Цеолитсодержащая порода 90 80 70 60 50
Хвосты извлечения кобальтового концентрата 10 20 30 40 50
Таблица 3
Номера составов Водопоглощение Предел прочности при сжатии, МПа
I 1,7 51,8
II 0,8 71,0
III 0,5 79,1
IV 0,1 87,4
V 0,03 деформация изделий
Прототип 8,2-10 39,5-48,6

В результате интенсивного спекания указанной массы образованная жидкая фаза заполняет все межзерновые пустоты черепка и способствует значительному уплотнению материала с уменьшением водопоглощения, а кристаллические новообразования, такие как кристобалит, анортит, герценит, железистые шпинели и муллитоподобная фаза, обеспечивают высокую механическую прочность изделий.

Применение предлагаемой керамической массы позволяет получить керамический клинкерный кирпич с малым водопоглощением и высокой прочностью с расширением сырьевой базы.

Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича, включающая цеолитсодержащую породу и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит хвосты извлечения кобальтового концентрата, характеризующиеся объемной массой 920 кг/м3, плотностью 2720 кг/м3, огнеупорностью 1200°C, минералогическим составом, включающим ортоклаз, кварц, глинистые минералы, железистые соединения и карбонаты, химическим составом, включающим, мас.%: SiO2 - 32,72; Al2O3 - 9,33; Fe2O3 - 10,00; CaO - 15,47; MgO - 12,01; R2O - 2,30; п.п.п. - 17,80, при следующем соотношении компонентов массы, мас.%:

Цеолитсодержащая порода 60-80
Хвосты извлечения кобальтового концентрата 20-40



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к промышленности керамических материалов, и может быть использовано для получения керамического кирпича.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки.

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича. Технический результат изобретения заключается в повышении морозостойкости изделий из керамической массы.
Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки. Техническим результатом изобретения является повышение прочности изделий, полученных из керамической массы.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается производства керамзита. Технический результат заключается в снижении температуры обжига керамзита, полученного из сырьевой смеси.

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления напольной плитки. Керамическая масса для изготовления напольной плитки включает, мас.%: глина огнеупорная 74,5-75,5; вспученный перлит 3,0-4,0; бентонит 3,0-4,0; галит 0,5-1,0; тальк 3,0-4,0; оксид цинка 0,5-1,0; кварцевый песок 12,0-14,0.
Изобретение касается составов масс для производства кирпича. Технический результат изобретения заключается в повышении морозостойкости кирпича.

Изобретение относится к составам сырьевых смесей, которые могут быть использованы для изготовления керамических изделий: кирпича, черепицы, плитки. Технический результат заключается в повышении морозостойкости изделий, изготовленных из сырьевой смеси.

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича. Технический результат изобретения заключается в повышении морозостойкости кирпича.
Изобретение относится к производству искусственных пористых заполнителей для бетонов. В способе изготовления искусственного пористого заполнителя, включающем послойную укладку гранулированного материала и его спекание в слоях, для образования, по меньшей мере, двух слоев толщиной 10-15 мм каждый, в качестве гранулированного материала используют бой стекла фракции 3-5 мм и гранулированный доменный шлак фракции 0,6-5 мм, после чего спекают при температуре 900-1050°C, охлаждают, подвергают дроблению и фракционированию.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности кирпича на сжатие. Керамическая масса, включающая легкоплавкую глину и золошлаковую смесь от сжигания горючих сланцев, дополнительно содержит известняковую муку при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая глина 65-85, золошлаковая смесь от сжигания горючих сланцев 10-20, известняковая мука 5-15. 4 табл.

Изобретение относится к составам масс для получения керамического кирпича. Технический результат изобретения - в повышении морозостойкости и кислотостойкости кирпича. Керамическая масса содержит следующие компоненты, мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина - 50-70; золошлаковый материал - 15-25; кальцийсодержащий доменный шлак витрофировой структуры - 15-25. Кальцийсодержащий доменный шлак витрофировой структуры имеет следующий состав, мас.%: SiO2 - 32,2; Al2O3 - 12,3; Fe2O3 - 2,8; СаО - 41,0; MgO - 8,8; R2O - 2,9. 3 табл.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения являются повышение морозостойкости и прочности кирпича на сжатие. Керамическая масса, включающая легкоплавкую глину и золошлаковую смесь от сжигания горючих сланцев, дополнительно содержит доломитовые высевки при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая глина 65-85, золошлаковая смесь от сжигания горючих сланцев 10-20, доломитовые высевки 5-15. 4 табл.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение плотности легковесного кирпича. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича включает следующие компоненты, масс.%: отходы обогащения бурого угля, содержащие мас.%: SiO2 - 40,82; Al2O3 - 19,92; Fe2O3 - 9,03; MgO - 1,4; CaO - 4,28; R2O - 3,15; п.п.п. - 21,4 в количестве 30-5; межсланцевую глину 50-70. 4 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления фасадной плитки. Керамическая масса для изготовления фасадной плитки включает следующие компоненты, мас.%: каолин 69,5-70,0; бентонит 2,0-2,5; фосфорит 6,0-7,5; зола-унос 14,0-16,0; волластонит 6,0-6,5. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки. Технический результат заключается в повышении морозостойкости изделий, полученных из керамической массы. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает следующие компоненты, мас.%: глина легкоплавкая 28,0-36,0; глина тугоплавкая 25,0-30,0; глинистые отходы обогащения циркон-ильменитовой руды 5,0-7,0; молотое и просеянное через сетку №0,14 кварцевое стекло 20,0-25,0; волластонит 5,0-7,0; сподумен 5,0-7,0. 1 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления кирпича, блоков методом штампования. Технический результат изобретения заключается в обеспечении морозостойкости изделий. Керамическая масса содержит, мас. %: молотый мартеновский шлак 24,0-26,0; огнеупорную глину 42-45; воду 8-12; деготь 1,5-2; керосин 3-4; каолин 5-7; торф 1,5-1; волластонит 8-10. 1 табл.
Изобретение предназначено для производства стеновых керамических изделий. Технический результат - повышение прочности. Сырьевая смесь включает, мас.%: пыль газоочистки производства ферросплавов с содержанием SiO2 [61,49-79,58] и MgO [1,58-3,57] 65-67; закарбонизованный суглинок 28-30; шлам минеральный от газоочистки производства алюминия 5,0. 2 табл.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение плотности легковесного кирпича. Керамическая масса для получения легковесного кирпича включает следующие компоненты, мас. %: межсланцевую глину 50-70; сланцевую золу 30-50. Используется сланцевая зола с содержанием, мас. %: SiO2 - 30,8; Al2O3 - 13,8; Fe2O3 - 7,2; CaO - 15,2; MgO - 1,4; R2O - 4,2; п.п.п. - 27,4. 4 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс для изготовления облицовочной плитки. Технический результат изобретения заключается в повышении морозостойкости изделия. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас. %: глина легкоплавкая 8,0-12,0; глина тугоплавкая 40,0-45,0; глинистые отходы обогащения циркон-ильменитовой руды 35,0-40,0; циркон 8,0-12,0. 1 табл.

Керамическая масса относится к промышленности строительной керамики, преимущественно к составам для получения клинкерного кирпича. Техническим результатом изобретения является уменьшение водопоглощения и повышение прочности изделий. Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича включает следующие компоненты, мас. : цеолитсодержащую породу 60-80; хвосты извлечения кобальтового концентрата 20-40. Используют хвосты измельчения кобальтового концентрата, характеризующиеся объемной насыпной массой 920 кгм3, плотностью 2720 кгм3, огнеупорностью 1200°C, минералогическим составом, включающим ортоклаз, кварц, глинистые минералы, железистые соединения и карбонаты, химическим составом, включающим, мас.: SiO2 - 32,72; Al2O3 - 9,33; Fe2O3 - 10,00; CaO - 15,47; MgO - 12,01; R2O - 2,30; п.п.п. - 17,80. 3 табл., 1 пр.

Наверх