Композиция для производства пористого заполнителя



Композиция для производства пористого заполнителя
Композиция для производства пористого заполнителя
Композиция для производства пористого заполнителя

 


Владельцы патента RU 2618244:

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

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%: натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 50-75, хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм, 1-3, горелые породы, размолотые до прохода через сито 0,14 мм, образованные после самовозгорания горючих сланцев с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 38,4; Al2O3 - 17,18; Fe2O3 - 7,8; СаО - 11,13; MgO - 0,8; R2O - 1,5; п.п.п. - 23,19, 12-34, глиежи, размолотые до прохода через сито 0,14 мм с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 61,5; Al2O3 - 19,8; Fe2O3 - 7,4; СаО - 6,7; MgO - 2,2; R2O - 1,1; п.п.п. - 1,3, 10-15. Технический результат – повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя, утилизация промышленных отходов. 3 табл.

 

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.

Известна композиция для получения керамзита (пористого заполнителя) состава, мас. %: отходы флотации углеобогащения - 60, модифицированное жидкое стекло - 40 /Денисов Д.Ю. Использование отходов флотации углеобогащения в производстве керамзита / Д.Ю. Денисов, И.В. Ковков, В.З. Абдрахимов // Башкирский химический журнал. - 2008. - Том 15. - №2. - С. 107-109/.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая прочность 1,7-1,9 МПа.

Известна композиция для получения водостойкого пористого заполнителя состава, мас. %: натриевое жидкое стекло - 50-70, хлорид натрия - 1-3, горелые породы с содержанием глинистой составляющей не менее 50% и потери при прокаливании не менее 16% - 22-49 /Патент №2481286 Российской Федерации, МПК С04В 14/24. Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя / Абдрахимов В.З., Семенычев В.К., Абдрахимова Е.С., Вдовина Е.В.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 29.06.2011; опубл. 10.05.2013. Бюл. 13/.

Недостатком указанного состава является относительно низкие прочность при сжатии (2,0-2,12 МПа) и коэффициент размягчения (93-94).

Данное техническое решение принято за прототип.

Техническим результатом является повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя.

Указанный технический результат достигается тем, что в композицию для получения водостойкого пористого заполнителя, включающую натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3, хлористый натрий, размолотый до размера менее 0,3 мм, и горелые породы, размолотые до прохода через сито 0,14 мм, дополнительно вводят глиежи, размолотые до прохода через ситэ 0,14 мм и с содержанием оксидов, мас. %: SiO2 - 61,5; Al2O3 - 19,8; Fe2O3 - 7,4; СаО - 6,7; MgO - 2,2; R2O - 1,1; п.п.п. - 1,3 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 50-75
хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм 1-3
горелые породы 12-34
глиежи 10-15

Глиежи - обожженные породы, которые образуются вследствие природного выгорания угольных пластов или горения породных отвалов (террикоников). Состав и свойства горелых пород весьма изменчивы и зависят от состава исходных пород и степени их обжига. В зависимости от температуры обжига изменение пород проявляется в покраснении, ошлаковании и полном переплавлении. Площади развития зон иногда достигают десятков км2. Например, объем горелых пород на Абанском месторождении Канско-Ачинского бассейна 1,6 млрд м3, а площади отдельных участков выгорания 20 км2.

В настоящей работе использовались глиежи шахты «Зиминка». Химический состав глиежей представлен в таблице 1.

Шахта «Зиминка» расположена в западной части Прокопьевско-Киселевского месторождения каменноугольного бассейна Кузбасса. Угленосные отложения имеют 21 угольный пласт, из них 12 рабочих пластов с углом падения от 55° до 90° и мощностью от 1,2 до 16 м. При глубине залегания пластов более 250 м пласты относятся к угрожаемым по горным ударам. Пласты угля мощностью более 3,5 м склонны к самовозгоранию. Глубина зон выгорания не превышает обычно 50 м, максимальная - 200 м.

Основные минералы глиежей представлены: кварцем, гематитом, волластонитом, муллитом и кордиеритом. Оксиды железа восстанавливаются до магнитного железняка, а иногда до природного чугуна.

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 количество 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 Самарской области (г. Сызрань), 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.

1. В качестве жидкого стекла (связующего) использовалось товарное натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 (см. ГОСТ 13075-81).

2. В качестве добавки-коагулятора использовался хлористый натрий (ГОСТ 13830-97, производства ОАО «Бассоль»), размолотый до размера менее 0,3 мм.

3. В качестве тонкомолотых компонентов - горелые породы и глиежи, размолотые до прохода через сито 0,14 мм.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Композиции (таблица 2) для производства пористого заполнителя готовили путем тщательного перемешивания всех компонентов, аналогично технологии, представленной в прототипе. Получение смеси производилось в мешалке принудительного действия в следующем порядке. Сначала в мешалку загружались тонкомолотые компоненты и хлорид натрия, которые тщательно перемешивались, затем в готовую сухую смесь при включенной мешалке заливалось натриевое стекло тонкой струйкой. Перемешивание производилось до получения однородной массы, но не менее 5 минут.

Полученная смесь системой ножей разрезалась на отдельные гранулы, которые термообрабатывались при 250-300°C в печном грануляторе, вспучиваясь при этом и образуя шарообразные высокопористые гранулы. Полученные гранулы помешались в электрическую печь, разогретую до температуры 790°C, и выдерживались там 10 минут. После изотермической выдержки гранулы охлаждались при скорости охлаждения 40°C/мин. Физико-механические показатели пористого заполнителя представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, пористые заполнители из предложенных составов имеют более высокие прочность на сжатие и коэффициент размягчения, чем прототип.

Техническое решение при использовании глиежей в предложенных составах позволяет повысить прочность на сжатие и коэффициент размягчения пористого заполнителя.

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

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Денисов Д.Ю. Использование отходов флотации углеобогащения в производстве керамзита / Д.Ю. Денисов, И.В. Ковков, В.З. Абдрахимов // Башкирский химический журнал. - 2008. - Том 15. - №2. - С. 107-109.

2. Патент №2481286 Российской Федерации, МПК С04В 14/24. Композиция для производства водостойкого пористого заполнится / Абдрахимов В.З., Семенычев В.К., Абдрахимова Е.С., Вдовина Е.В.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 29.06.2011; опубл. 10.05.2013. Бюл. 13.

Композиция для производства пористого заполнителя, включающая натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3, хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм, и горелые породы, размолотые до прохода через сито 0,14 мм, дополнительно содержит горелые породы, образованные после самовозгорания горючих сланцев с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 38,4; Al2O3 - 17,18; Fe2O3 - 7,8; СаО - 11,13; MgO - 0,8; R2O - 1,5; п.п.п. - 23,19, и глиежи, размолотые до прохода через сито 0,14 мм с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 61,5; Al2O3 - 19,8; Fe2O3 - 7,4; СаО - 6,7; MgO - 2,2; R2O - 1,1; п.п.п. - 1,3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 50-75
хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм 1-3
горелые породы, образованные после самовозгорания
горючих сланцев с содержанием оксидов, мас.%:
SiO2 - 38,4; Al2O3 - 17,18; Fe2O3 - 7,8; СаО - 11,13;
MgO - 0,8; R2O - 1,5; п.п.п. - 23,19 12-34
глиежи, размолотые до прохода через сито 0,14 мм
с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 61,5; Al2O3 - 19,8;
Fe2O3 - 7,4; СаО - 6,7; MgO - 2,2; R2O - 1,1; п.п.п. - 1,3 10-15



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, фильтрующих элементов, пламегасителей и аэраторов.

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, фильтрующих элементов, пламегасителей и аэраторов.

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, фильтрующих элементов, пламегасителей и аэраторов.

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, фильтрующих элементов, пламегасителей и аэраторов.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.
Изобретения относятся к технологии получения строительных материалов, а именно к изготовлению гранул и изделий из скопа – отхода целлюлозно-бумажного производства.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству заполнителей для легкого бетона. Технический результат заключается в уменьшении плотности безобжигового зольного гравия без проведения тепловой обработки.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 89,7-92,7, молотый и просеянный через сито 008 доломит 7,0-10,0, омыленную канифоль 0,1-0,2, измельченный и просеянный через сито 2,5 парафин 0,1-0,2.

Изобретение относится к способам переработки продуктов сгорания и может быть использовано на тепловых электростанциях, работающих на каменноугольных топливах, а также в строительной индустрии, например в производстве различных строительных материалов.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 89,5-90,8, молотый и просеянный через сито №014 уголь 1,5-2,0, молотый и просеянный через сито №014 кварцевый песок 5,0-6,0, измельченную и просеянную через сито №5 костру льна 2,0-2,5, мылонафт 0,2-0,5.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 89,0-92,5, молотый и просеянный через сито 008 доломит 7,0-10,0, керосин 0,5-1,0.
Изобретение относится к области производства легких заполнителей для бетонов. В способе изготовления заполнителя для бетона, включающем подготовку массы на основе легкоплавких глин, способных вспучиваться в условиях термической обработки, ее увлажнение до 20-26%, формование гранул, сушку гранул до влажности 1-6%, обжиг гранул при температуре 900-1100°С, охлаждение гранул до температуры 20-50°С, для увлажнения используют суспензию, полученную разведением 1-2 мас.ч.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 92,0-94,0, молотый до полного прохождения через сетку 2,5 уголь 0,5-1,5, молотый до полного прохождения через сетку 2,5 сухой торф 0,5-1,5, портландцемент или шлакопортландцемент 4,0-6,0.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 89,7-92,7, молотый и просеянный через сито 008 доломит 7,0-10,0, омыленную канифоль 0,1-0,2, измельченный и просеянный через сито 2,5 парафин 0,1-0,2.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 85,7-90,3, дробленый шунгит, просеянный через сито с размером отверстий 5 мм 7,0-11,0, жидкое натриевое стекло с силикатным модулем 3,2-3,6 и плотностью 1300-1500 кг/м3 2,0-3,0, сухой торф, измельченный до полного прохождения через сито с размером отверстий 2,5 мм 0,3-0,7.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 84,5-85,0, размолотый и просеянный через сетку №2,5 уголь 2,0-3,0, размолотое и просеянное через сетку №2,5 кварцевое стекло 7,0-9,0, портландцемент 3,0-5,0, сульфатное мыло, размешанное в теплой воде с температурой 40-45°C, 0,5-1,0.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается производства пористых заполнителей. Сырьевая смесь для производства керамзита содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 68,5-74,0, воду 21,0-25,0, каолин 1,0-1,5, пегматит 3,5-4,0, метилсиликонат натрия или этилсиликонат натрия 0,5-1,0.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.
Наверх