Керамическая композиция для изготовления кирпича

Авторы патента:

C04B33/135 - Изделия из глины (монолитные огнеупоры или огнеупорные строительные растворы C04B 35/66; пористые изделия C04B 38/00)

Владельцы патента RU 2593284:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) (RU)

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности при сжатии керамического кирпича, которая достигается добавлением в керамическую композицию нефелинового отвального шлама, размолотого до прохода через сито 1,0 мм с содержанием оксидов, мас.%: SiO₂ - 30,7; Al₂O₃ - 7,0; Fe₂O₃ - 5,3; CaO - 53,3; MgO - 1,4; R₂O - 1,8 и SO₃ - 0,5 при следующем соотношении компонентов, мас.%: межсланцевая глина 50-70, горелые породы 25-38, нефелиновый отвальный шлам 5-12. Использование техногенного сырья при получении керамического кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов. 4 табл.

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

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас. %: умеренно-пластичный лессовидный суглинок - 50-80, золошлаковый отход электростанции с содержанием горючего вещества более 35% - 10-25, среднепластичная легкоплавкая глина - 10-25 / Абдрахимов, В.З. Авторское свидетельство СССР №1766876 SU, С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кирпича / В.З. Абдрахимов, Ю.М. Макрушин, Ч.С. Оразаев, К.Т. Туркстанов. - Опубл. 07.10.92. Бюл. №37 / [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (55-81 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая композиция для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас. %: межсланцевая глина - 50-70, горелые породы - 30-50 / Патент №2483042, Российская Федерация, МПК С04В 33/135. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича / Колпаков А.В., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 14.12.2011; опубл. 27.05.2013. Бюл. № 15. / [2]. Принят за прототип.

Недостатками указанного состава керамической композиции являются относительно низкие морозостойкость - 83-88 циклов и механическая прочность на сжатие 17,1-18,5 МПа.

Сущность изобретения - получение из отходов производств без применения природного традиционного сырья керамического кирпича и повышение его качества.

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую композицию, включающую межсланцевую глину и горелые породы, дополнительно вводят нефелиновый отвальный шлам, размолотый до прохода через сито 1,0 мм с содержанием оксидов, %: SiO₂ - 30,7; Al₂O₃ - 7,0; Fe₂O₃ - 5,3; CaO - 53,3; MgO - 1,4; R₂O - 1,8 и SO₃ - 0,5 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

межсланцевая глина	50-70
горелые породы	25-38
нефелиновый отвальный шлам	5-12

Нефелиновый шлам (белитовый) представляет собой пескообразную смесь с выраженными вяжущими свойствами. Нефелиновый шлам Ачинского глиноземного комбината (ОАО «РУСАЛ Ачинск», Красноярский край) является «хвостовым» продуктом переработки кия-шалтырских нефелинов и известняка Мазульского рудника, получаемым после извлечения глинозема и содопродуктов.

Сырьевую базу Ачинского глиноземистого комбината (АГК) составляют Кия-Шалтырский нефелиновый рудник (Кемеровская область), где добыча руды ведется открытым способом, и Мазульский известняковый рудник (г. Ачинск). АГК работает по уникальной технологии, разработанной Всероссийским (Всесоюзным) алюминиево-магниевым институтом (ВАМИ). Она основана на использовании метода спекания нефелиновой руды с известняком и последующей гидрохимической переработкой спека. АГК является единственным в мире предприятием, занимающимся промышленной переработкой нефелиновой руды. Химический состав нефелинового отвального шлама приведен в таблице 1.

Фазово-минералогический состав нефелинового отвального шлама, мас. %: 83 - белит (β-2CaO·SiO₂); суммарное содержание примесных фаз - 17%, в том числе: 4 - Ca(OH)₂, 3 - CaCO₃, 3 - гидрокарбоалюмината (3CaO·Al₂O₃·CaCO₃·11H₂O), 3 - гидроалюмосиликат натрия (Na₂O·Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O), 2 - нефелин, 2 - стекло.

Гранулометрический состав нефелинового шлама представлен в таблице 2.

Горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, использовались в качестве тонкомолотого наполнителя для получения водостойкого пористого заполнителя. Образуются горелые породы в местах добычи сланцев. Сланец, который не удалось в процессе добычи отделить от пустой породы, направляется в отвал. В терриконах при совместном хранении пустых пород и сланцев за счет повышенного количества в смешанных отвальных массах органических соединений происходит самовозгорание, которое приводит к образованию большого количества отхода - горелых пород. Горелые породы представляют собой продукт низкотемпературного обжига при самовозгорании породы (смесь глины и сланцев) в терриконах в окислительной среде. Количество горелых пород в терриконах составляет от 75 до 90% от объема отвала. Химический состав горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев, представлен в таблице 1.

Горелые породы, в отличие от глинистых компонентов, хотя и содержат более 50% глинистых минералов, но не обладают пластичностью и связующей способностью.

Для производства керамического кирпича использовалась в качестве глинистого компонента - межсланцевая. Она образуется при добыче горючих сланцев на сланцеперерабатывающих заводах (на шахтах). Межсланцевая глина является отходом горючих сланцев. По числу пластичности межсланцевая глина относится к высокопластичному глинистому сырью (число пластичности 27-32) с истинной плотностью 2,55-2,62 г/см³. Химический состав представлен в таблице 1.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Сырьевые материалы высушивались до влажности не более 5%, затем измельчались до прохождения сквозь сито 1,0 мм. Высушенные сырьевые материалы тщательно перемешивали. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24% (в зависимости от содержания глинистого компонента), из которой формовали кирпич. Кирпич-сырец высушивали до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1050°C. Изотермическая выдержка при конечной температуре составляла 60 минут.

В таблице 3 приведены составы керамических масс, а в таблице 4 - физико-механические показатели кирпича.

Как видно из таблицы 3 керамические кирпичи получили из отходов производств без применения природного традиционного сырья. Полученный кирпич из предложенных составов имеет по отношению к прототипу более высокую морозостойкость и механическую прочность (таблица 3).

Полученное техническое решение при использовании нефелинового отвального шлама позволяет повысить морозостойкость и механическую прочность керамического кирпича.

Использование техногенного сырья при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Абдрахимов, В.З. Авторское свидетельство СССР №1766876 SU, С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кирпича / В.З. Абдрахимов, Ю.М. Макрушин, Ч.С. Оразаев, К.Т. Туркстанов. - Опубл. 07.10.92. Бюл. №37 / [1].

2. Патент №2483042, Российская Федерация, МПК С04В 33/135. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича / Колпаков А.В., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 14.12.2011; опубл. 27.05.2013. Бюл. №15. Принят за прототип.

Керамическая композиция для изготовления кирпича, включающая межсланцевую глину и горелые породы, отличающаяся тем, что дополнительно содержит нефелиновый отвальный шлам, размолотый до прохода через сито 1,0 мм с содержанием оксидов, мас.%: SiO₂ - 30,7; Al₂O₃ - 7,0; Fe₂O₃ - 5,3; СаО - 53,3; MgO - 1,4; R₂O - 1,8 и SO₃ - 0,5 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

межсланцевая глина	50-70
горелые породы	25-38
нефелиновый отвальный шлам	5-12

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Технический результат заключается в повышении прочности кирпича.

Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки // 2592297

Изобретение относится к составам керамических масс для изготовления облицовочной плитки. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности плитки.

Шихта для производства заполнителя // 2592295

Изобретение относится к производству заполнителей для бетонов. Шихта для производства заполнителя содержит размолотые до прохождения через сетку №063 компоненты, мас.%: глину монтмориллонитовую 84,0-88,0, уголь 1,5-2,5, волластонит 4,5-5,5, бой силикатного кирпича 6,0-8,0.

Керамическая масса // 2592277

Изобретение касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления изделий декоративно-художественного назначения. Керамическая масса содержит, мас.%: кирпичная глина 83,0-89,0; молотый до прохождения через сетку №014 стеклобой 10,0-15,0; галит 0,5-1,0; глицерин 0,5-1,0.

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича // 2591064

Изобретение относится к составам масс для получения легковесного кирпича. Технический результат изобретения заключается в повышении морозостойкости и снижении плотности легковесного кирпича.

Шихта для производства пористого заполнителя // 2590178

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 95,0-96,5, размолотый до удельной поверхности 2000-2500 см2/г уголь 0,5-1,0, пыль от переработки лубяных волокон 3,0-4,0.

Керамическая композиция для изготовления кирпича // 2588988

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Заявленная керамическая масса включает бейделлитовую глину, золошлаковый материал и электротермофосфорный шлак, содержащий, мас.%: SiO2 - 43,65; СаО - 47,3; MgO - 2,2; Fe2O3 - 1,28; Р2О3 - 2,4; Аl2О3 - 2,67; SO3 - 0,33; R2O - 0,17, при следующем соотношении компонентов, мас.%: бейделлитовая глина 50-70; золошлаковый материал 15-25, указанный электротермофосфорный шлак 15-25.

Керамическая масса для производства кирпича // 2586647

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича. Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса обжига.

Керамическая масса для производства кирпича // 2586645

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // 2582614

Изобретение относится к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости кирпича.

Шихта для производства заполнителя // 2593502

Изобретение относится к производству заполнителей для бетонов. Шихта для производства заполнителя содержит размолотые до прохождения через сетку №063 компоненты, мас.%: глину монтмориллонитовую 75,0-85,0, отходы производства пеностекла - обрезки, крошка 5,0-20,0, тальк 5,0-10,0. Технический результат - повышение прочности заполнителя, полученного из шихты. 1 табл.

Шихта для производства заполнителя // 2593503

Изобретение относится к производству заполнителей для бетонов. Шихта для производства заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 90,0-99,0, размолотые до прохождения через сетку №063 отходы производства газобетона или пенобетона - обрезки, крошка, горбушка 1,0-10,0. Технический результат - повышение прочности заполнителя, полученного из шихты. 1 табл.

Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича // 2593852

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для производства керамического кирпича. Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича, включающая глину, измельченный брак кирпича после сушки, согласно изобретению дополнительно содержит отработанный формовочный кварцевый песок, являющийся техногенным отходом литейного производства машиностроительных предприятий; базальтовую муку в виде мелкодисперсной волокнистой массы, являющуюся техногенным отходом производства базальтовых теплоизоляционных плит, стеновых и кровельных панелей на их основе, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 75,0-96,0; измельченный брак кирпича после сушки 0,5-2,0; отработанный формовочный кварцевый песок 2,0-21,0; базальтовая мука 0,5-2,0. Техническим результатом изобретения является повышение прочности кирпича при изгибе и сжатии, снижение его теплопроводности и снижение себестоимости производства. 4 табл.

Керамическая масса // 2594909

Изобретение относится к составам керамических масс. Технический результат изобретения заключается в повышении термостойкости изделий. Керамическая масса включает, мас. %: каолин 54,0-58,0; полевой шпат 10,0-15,0; керамический бой 8,0-10,0; фосфогипс 4,0-6,0; глина беложгущаяся 1,0-3,0; циркон 3,0-5,0; муллит 10,0-14,0. 1 табл.

Керамическая смесь для изготовления строительного кирпича // 2596027

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для производства керамического кирпича. В керамической смеси для изготовления строительного кирпича, включающей глину, кварцевый песок с модулем крупности 2-2,5, выгорающую добавку, согласно изобретению в качестве выгорающей добавки используют первичные, вторичные или подлежащие утилизации полимерные отходы предприятий по производству и переработке полимеров - поливинилхлорид, полипропилен, полиэтилен, полиэтилентерефталат, полиамид-6, полимерные композиционные материалы на их основе в виде частиц дисперсностью 0,1-2,0 мм при следующем содержании компонентов смеси, мас.%: глина 75,0-85,0; кварцевый песок 13,0-15,0; полимерные отходы 2,0-10,0. Техническим результатом изобретения является повышение физико-механических характеристик керамического кирпича, в том числе увеличение предела прочности при изгибе, устранение внешних дефектов лицевых граней кирпича, повышение его теплофизических и экологических свойств. 3 табл.

Керамическая масса // 2596220

Изобретение относится к составам керамических масс. Технический результат изобретения заключается в повышении термостойкости изделий. Керамическая масса содержит, мас. %: каолин 28,0-32,0; полевой шпат 16,0-18,0; циркон 30,0-32,0; муллит 14,0-16,0; костяная зола 6,0-8,0. 1 табл.

Шихта для производства заполнителя // 2597208

Изобретение относится к производству искусственных пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 90,0-99,5, выгорающую добавку - семена зерновых растений - ржи, или ячменя, или овса, или их смесь, пораженные грибковыми заболеваниями, 0,5-10,0. Технический результат - упрощение технологии производства заполнителя, утилизация сельскохозяйственных отходов. 1 табл.

Сырьевая смесь для производства аглопорита // 2599271

Изобретение относится к производству аглопорита, который может быть использован в качестве теплоизоляционной засыпки, а также в качестве заполнителя в бетоне. Сырьевая смесь для производства аглопорита содержит, мас.%: глину кирпичную 91,0-92,4, мылонафт 4,0-6,0, масло машинное 0,2-1,0, соду каустическую 0,7-3,5, измельченную и просеянную через сито №5 резину 0,5-0,7. Технический результат - снижение температуры обжига аглопорита. 1 табл.

Керамическая композиция для изготовления кирпича // 2602622

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Керамическая масса содержит следующие компоненты, мас.%: межсланцевая глина 50-70, горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, 25-38, магнийсодержащий шлак от производства высокоуглеродистого феррохрома 5-12. Шлак от производства высокоуглеродистого феррохрома с содержанием оксидов, мас.%: Cr2O3 3,72; SiO2 27,33; Al2O3 20,3; Fe2O3 0,94; СаО 0,91; MgO 46,8, вводится в керамическую массу измельченным до прохождения сквозь сито 1,0 мм. Полученное техническое решение при использовании магнийсодержащего шлака от производства высокоуглеродистого феррохрома позволяет повысить морозостойкость и прочность керамического кирпича. Использование техногенного сырья при получении керамического кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов. 4 табл.

Шихта для керамического кирпича // 2608098

Изобретение относится к области химии, может быть использовано в промышленном производстве керамических изделий и строительных материалов, преимущественно керамического кирпича. Технический результат заключается в повышении прочностных и других нормируемых строительными стандартами характеристик керамического кирпича, снижение доли брака при его промышленном производстве. Шихта для керамического кирпича содержит глинистое сырье и модифицирующую это сырье минеральную добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая глина 92-97, отработанный порошкообразный катализатор для нефтепереработки на основе оксида алюминия 1-3, порошкообразный отход производства стекловолокна 2-5. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.