Шихта для получения глинозольного кирпича

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов шихты и сырьевых смесей для изготовления кирпича как лицевого, так и обычного, а также при производстве золокерамических камней. Технический результат от использования предложенного изобретения состоит в повышении прочности и снижении влагопроницаемости глинозольного кирпича, полученного из шихты на основе дешевого сырья в виде глины и топливной золы угольных электростанций. При этом утилизация золы угольных ТЭС обеспечивает решение актуальной задачи ее комплексного использования в строительной индустрии при получении сравнительно недорогих и высококачественных изделий в виде золокерамических камней и кирпича. Шихта для получения глинозольного кирпича, содержащая глину и топливную золу, согласно изобретению, включает глину монтмориллонитовую и топливную золу угольных электростанций, очищенную от примеси углерода и оксидов железа до значений 2-4 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: топливная зола угольных электростанций, очищенная от примеси углерода и оксидов железа 45-55; глина монтмориллонитовая - остальное.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов шихты и сырьевых смесей для изготовления кирпича и может быть использовано при изготовлении как лицевого, так и обычного кирпича, а также при производстве золокерамических камней.

Известна сырьевая смесь для изготовления золокерамических камней и кирпичей, содержащая отощающую добавку на основе зольного компонента и глину, отличающаяся тем, что в качестве зольного компонента отощающая добавка содержит золу от сжигания промышленных и бытовых сточных вод городского коммунального хозяйства с удельной поверхностью 100-600 м2/кг, насыпной плотностью 750-800 кг/м3 и содержанием SO3 1,5-2,0% или ее смесь с песком или ее смесь с опилками при их соотношении от 1:1 до 6:1 при следующем соотношении компонентов смеси, мас. %: отощающая добавка - 2,0-80, глина - 20-98 (см. патент РФ №2148047, опубл. 27.04.2000).

Известное техническое решение связано, преимущественно, с утилизацией отходов городского коммунального хозяйства, что сужает область применения изобретения.

Известна сырьевая смесь на основе шихты, содержащая глину, топливную золу, щелочесодержащий компонент, воду, шамот, в качестве щелочесодержащего компонента использован алюмощелочной шлам, при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина 10-12; топливная зола 10-12; вода 10-12; алюмощелочной шлам 6-8; шамот - остальное (см. патент РФ №2329993, опубл. 27.07.2008).

К недостаткам известного технического решения следует отнести необходимость использования в качестве основных компонентов сырьевой смеси шамота и алюмощелочного шлама - продукта щелочного травления алюминия, при этом в смеси используется сравнительно малое количество топливной золы, запасы которой практически неограниченны.

Известна золокерамическая шихта, включающая, мас. %: глина 8-50, спекающая добавка 5-40, зола от сжигания углей 20-90 (см. патент РФ №2387617, опубл. 27.04.2010).

В одном из примеров реализации известной шихты раскрыт состав, включающий 50% глины, 45% золы и 5% добавки, при этом изделия, изготовленные из такой шихты, обладают сравнительно высокими пределом прочности при сжатии 45 МПа и водопоглощением до 10-12%, при этом зола от сжигания углей содержит 3-6 мас. % Fe2O3 и п.п.п. <5%.

К недостаткам известного технического решения следует отнести повышенное водопоглощение изделий, полученных из данной шихты, а также необходимость использования при их изготовлении до 40 мас. % спекающей добавки.

Наиболее близким техническим решением к предложенному по совокупности существенных признаков является шихта для изготовления стеновых изделий, содержащая до 60-85 мас. % топливной золы электрофильтра, до 15-40 мас. % бентонита или монтмориллонитовой глины и небольшого количества воды (см. патент DE 2114017, кл. С04В 31/10, опубл. 14.10.1971 - прототип).

Прочность на сжатие стеновых изделий, изготовленных с использованием известной шихты, достигает 20-26 МПа, однако водопоглощение получаемых изделий при этом достаточно велико 30-40%, что является существенным недостатком в условиях эксплуатации изделий в средах с повышенным содержанием влаги, а использование топливной золы электрофильтра ограничивает область использования известной шихты.

Ожидаемый технический результат от использования предложенного изобретения состоит, преимущественно, в снижении влагопроницаемости глинозольных кирпичей и упрощении состава двухкомпонентной шихты на основе дешевого сырья в виде монтмориллонитовой глины и рядовой топливной золы угольных электростанций, очищенной от примеси углерода и железа. Использование предлагаемой шихты с предварительной очисткой золы и последующей термообработкой сырого изделия обеспечивает решение актуальной задачи комплексного использования золы угольных ТЭС в строительной индустрии и получение сравнительно недорогих и высококачественных изделий в виде золокерамических камней и кирпича.

Указанный технический результат достигается тем, что шихта для получения глинозольного кирпича, содержащая глину и топливную золу, согласно изобретению, включает глину монтмориллонитовую и топливную золу угольных электростанций, очищенную от примеси углерода и оксидов железа, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

топливная зола угольных электростанций,
очищенная от примеси углерода и оксидов железа 45-55;
глина монтмориллонитовая остальное,

причем примеси углерода извлекают методом пенной флотации, а примеси оксидов железа в виде магнитной фракции - методом электродинамической сепарации.

В качестве сырьевых компонентов шихты для получения глинозольного кирпича используют глину и топливную золу угольных электростанций, очищенную от примесей углерода (недожог угля) и оксидов железа (магнетита). Глина используется местная, монтмориллонитовая, содержащая мас. %: SiO2 55-80, Al2O3 7-21, Fe2O3 3-12, СаО 0,5-10, MgO 0,5-3, Na2O+K2O 0,3-2, п.п.п. 3-15. Используются золы угольных электростанций, содержащие, мас. %: SiO2 45-55, Al2O3 18-24, Fe2O3 6-12, СаО 2-5, MgO 1-3, Na2O+K2O 0,3-2,0, С (недожог угля) 8-20, прочие 2-5. Золы, имеющие, преимущественно, гранулометрический состав: классы +160 мкм 8-10%, -160+125 мкм 5-8%, -125+100 мкм 42-45%, -100+80 мкм 21-25%, -80+56 мкм 5-10%, -56+45 мкм 7-8%, меньше 45 мкм 5-10%, подвергают следующей предварительной подготовке. Вначале методом пенной флотации из топливной золы угольных электростанций извлекают углерод (недожог угля), затем методом электродинамической сепарации извлекают магнитную фракцию. Углеродный флотационный концентрат, содержащий 65-70% углерода, направляют в качестве топлива на электростанцию, а магнитную фракцию, содержащую 60-72% Fe2O3, направляют для переработки на предприятие черной металлургию.

Очищенная таким способом от примеси углерода и железа топливная зола угольных электростанций, которую направляют на приготовление шихты, содержит 2-4 мас. % Fe2O3 и 2-4 мас. % С (недожог угля) и имеет следующий химический состав (среднее содержание по 74 испытаниям), мас. %: SiO2 60,2; Al2O3 25,3; Fe2O3 3,6; СаО 4,2; MgO 2; Na2O+K2O 0,36; С (недожог угля) 3,6; прочие 0,20 (сумма компонентов = 100%).

Ограничения по содержанию углерода в топливной золе угольных электростанций связано с тем, что при содержании углерода больше 5% получают кирпичи с неоднородной структурой и увеличенным содержанием открытых пор, что вызывает повышенное водопоглощение кирпичной продукции. При содержании Fe2O3 выше 5% в процессе термической обработки шихты в условиях, существующих в печи температурных градиентов, образуются легкоплавкие эвтектики, которые вызывают деформацию кирпича и образование пятнистой неоднородной окраски, что связано с неоднородным распределением оксидов железа в заготовке при ее формовании.

В предложенной шихте, составными частями которой являются глина монтмориллонитовая и топливная зола угольных электростанций, очищенная от примеси углерода и оксидов железа, указанные компоненты необходимо равномерно распределить по всему объему шихты. При упомянутом содержании глины монтмориллонитовой и золы, очищенной от С и Fe2O3, получаемые глинозольные кирпичи имеют сравнительно высокие прочностные характеристики и низкое водопоглощение.

При содержании в шихте золы больше 55% обожженные кирпичи содержат поперечные трещины; при содержании в шихте золы меньше 45% обожженные кирпичи деформируются. При содержании в шихте топливной золы угольных электростанций, очищенной от С и Fe2O3 в количестве 45-55 мас. % и глины монтмориллонитовой (остальное) получают полуфабрикаты кирпичей, которые после обжига полностью сохраняют форму и геометрические размеры. При соблюдении указанных условий в получаемых кирпичах отсутствуют трещины, деформированные участки и неоднородная окраска.

Шихту, содержащую топливную золу угольных электростанций и глину монтмориллонитовую в указанном соотношении, увлажняют до влажности 8-11%, перемешивают в шнековом смесителе, заполняют шихтой пресс-формы под давлением, высушивают заготовки при температуре от 20 до 300°С в течение 5 часов со скоростью 60 градусов в час, нагревают от 300 до 1100°С в течение 2 часов со скоростью 400 градусов в час и затем выдерживают при температуре 1100°С в течение 1 часа, охлаждая до температуры 20°С в течение 18-20 часов. Полученные кирпичи имеют плотность 1,25-1,55 кг/м3, водопоглощение 9,6% (среднее по 30-ти измерениям), предел прочности на сжатие 16 МПа, теплопроводность образцов находится в пределах 0,7-0,8 Вт/м °С, морозостойкость 35 циклов, изменения геометрических размеров кирпичей после 35 циклов замораживания не происходит. Кирпичи, выдержанные в воде в течение 900 суток, не деформируются и сохраняют исходные геометрические размеры.

Шихта для получения глинозольного кирпича, содержащая глину и топливную золу, отличающаяся тем, что включает глину монтмориллонитовую и топливную золу угольных электростанций, очищенную от примеси углерода и оксидов железа до значений в диапазоне 2-4 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

топливная зола угольных электростанций,
очищенная от примеси углерода и оксидов железа 45-55
глина монтмориллонитовая остальное,

причем примеси углерода извлекают методом пенной флотации, а примеси оксидов железа в виде магнитной фракции - методом электродинамической сепарации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области производства керамических материалов, преимущественно клинкерного и кислотоупорного кирпича, кислотоупорных плиток для кладки и облицовки в агрессивных средах и в средах с влажным режимом.

Изобретение относится к производству строительных материалов на основе природного минерального сырья, а именно к составам для изготовления керамической облицовочной плитки для внутренних и наружных отделочных работ.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству облицовочной плитки. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас.%: кирпичная глина 50,0-56,0, плиточный бой 0,1-0,5, нефелиновый концентрат 9,0-11,0, трепел 25,9-31,9, парафин и/или стеарин 0,1-0,5, фосфорит 6,5-8,5.
Изобретение относится к области производства легких заполнителей для бетонов. Способ изготовления заполнителя для бетона включает подготовку массы на основе легкоплавких глин, способных вспучиваться в условиях термической обработки, введение в количестве 2-8% от ее объема молотого и просеянного через сито № 063 боя силикатного кирпича, увлажнение битумной и/или дегтевой эмульсией до 17-26%, формование гранул, сушку гранул до влажности 1-6%, обжиг гранул при температуре 900-1100°C и охлаждение гранул до температуры 20-50°C.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для изготовления стеновых материалов: лицевого кирпича, блоков.

Изобретение относится к области утилизации гальванических шламов в производстве стеновых строительных материалов из малопластичных глин и может быть использовано при изготовлении изделий для облицовки фасадов и внутренних стен.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству облицовочной плитки. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас.%: кирпичную глину 54,4-60,4, размолотый до прохождения через сетку 0,14 плиточный бой 0,1-0,5, размолотый до прохождения через сетку 0,14 нефелиновый концентрат 11,0-13,0, размолотый до прохождения через сетку 0,14 трепел 28,0-32,0, расплавленный природный асфальт 0,1-0,5.

Изобретение относится к составам масс для производства кирпича. Технический результат – повышение морозостойкости кирпича.

Изобретение относится к способу утилизации отходов алюмохромового катализатора, включающему их введение в состав легкоплавких глинистых шихт для изготовления строительной керамики и последующее капсулирование при термической обработке в теле обожженного керамического черепка.

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для производства керамического кирпича. Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича, включающая глину, кварцевый песок модулем крупности 2,0-2,2, выгорающую добавку, дополнительно содержит кремнеземсодержащие шламовые отходы процесса переработки отработанного ванадиевого катализатора сернокислотного производства, а в качестве выгорающей добавки содержит смесь древесных опилок, крошки резинового регенерата процесса переработки утилизируемых автомобильных шин, гидроксипропилцеллюлозы при соотношении указанных составных частей выгорающей добавки: 1:0,1-0,3:0,01-0,02 при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 73,0-87,0, указанный кварцевый песок 9,0-16,0, шлам процесса переработки отработанного ванадиевого катализатора 2,0-5,0, указанная выгорающая добавка 2,0-6,0.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических стеновых изделий и плитки. Техническим результатом изобретения является повышение прочности при сжатии и изгибе получаемых керамических строительных материалов, повышение эффективности извлечения сапонитового продукта и обесшламливания оборотных вод алмазодобывающих предприятий, расширение сырьевой базы и улучшении экологической обстановки за счет использования техногенных отходов. Исходный сапонитовый продукт подвергают электрохимической сепарации с получением концентрата - сгущенного сапонитового продукта и обесшламленных техногенных вод. Получаемый концентрат электрохимической сепарации - сгущенный сапонитовый продукт содержит 580-620 г/дм3 твердой фазы. Влажность сгущенного сапонитового продукта доводят до 7-9% путем сушки при 100-110°С в течение 7-8 ч. Полусухое прессование ведут при давлении 16-24 МПа. Обжиг изделий ведут при температуре 800-900°С в течение 1,0-1,2 ч. 1 табл., 8 пр.

Изобретение относится к составам на основе зольного уноса и может быть использовано для изготовления сравнительно тонких керамических изделий. Состав на основе зольного уноса формируют из смеси на основе зольного уноса, содержащей более 70% зольного уноса по сухому весу состава, пластификатор, служащий для связки частиц зольного уноса в составе, и, по желанию, одну или более керамических добавок. Смесь размалывают так, что средний размер частиц состава меньше 35 микрон. Сырое изделие желаемой формы, имеющее толщину меньше 40 мм, формуют из смеси воды и указанного порошкообразного состава на основе зольного уноса и пластификатора посредством прессования смеси при давлении больше 200 кг/см2, после чего содержание воды в сыром изделии составляет меньше 12% общего веса смеси, а предел прочности при изгибе сырого изделия больше 1,5 кг/см2. Способ может дополнительно содержать операцию предварительного просеивания зольного уноса или операцию декарбонизации зольного уноса, чтобы зольный унос имел величину ППП меньше 2%. Изделия имеют низкое содержание воды и имеют достаточную прочность в сыром состоянии, чтобы их можно было транспортировать и обрабатывать на промышленном оборудовании. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл., 5 ил.

Способ изготовления строительного кирпича, строительный кирпич и блок из строительных кирпичей используются при строительстве стен с высокой изолирующей способностью. Достигаемый результат - увеличение термостойкости изделий за счет минимизации конвекционных эффектов при сохранении высокой механической прочности. Строительный кирпич состоит из глины или цемента и имеет ячеистую структуру, которая содержит пористый материал. Пористый материал содержит от 25 до 75 мас.% диоксида кремния, от 75 до 25 мас.% гидроксида кальция и от 0 до 5 мас.% оксида магния. Микроструктура кирпича составлена из гранул и/или кристаллов игольчатой формы с образованием пор со средним диаметром D50, находящимся в интервале от 0,1 до 10 мкм. Пористый материал имеет пористость, находящуюся в интервале от 60 до 95% и содержится в по меньшей мере части ячеек ячеистой структуры. Способ изготовления строительного кирпича содержит следующие последовательные стадии. На стадии а) осуществляют нейтрализацию открытой пористости ячеистой структуры ячеистого кирпича. На стадии b) получают смесь, содержащую диоксид кремния, негашеную известь и воду, таким образом, что массовое отношение вода/(CaO+SiO2) находится в интервале от 2 до 60 и массовое отношение СаО/SiO2 находится в интервале от 0,8 до 1,2. Затем придают непроницаемость внутренней поверхности ячеистого кирпича, полученного в результате стадии а). Заполняют ячейки кирпича указанной смесью, полученной на стадии b). Проводят гидротермический синтез кирпича нагреванием при температуре, находящейся в интервале от 80 до 200°С, и при давлении насыщенного водяного пара, находящегося в интервале от 1.105 до 25.105 Па, в течение времени, составляющего от 1 до 40 часов, с получением керамической массы. Сушат кирпич при температуре, находящейся в интервале от 100 до 450°С, в течение времени от 1 до 30 часов. Блок включает один или несколько строительных кирпичей. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил., 4 табл., 2 пр.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в технологии изделий стеновой керамики, в частности декоративных керамических кирпича и камней. Технический результат – увеличение прочности и морозостойкости, снижение водопоглощения, получение декоративных изделий. Способ получения сырьевой смеси для декоративной стеновой керамики, содержащей шламистую часть отходов обогащения железных руд, глинистое сырье и ванадиевый шлак, включающий сушку компонентов, измельчение указанных шлака и сырья и их последующее смешение, гранулирование с получением гранулированной пресс-массы, ее полусухое прессование и обжиг изделий, где осуществляют увлажнение указанной шламистой части и гранулирование ее в турболопастном смесителе-грануляторе до получения гранул преимущественного размера 1-3 мм при частоте вращения лопастей 20-25 с-1, с последующим опудриванием их смесью глинистого сырья и ванадиевого шлака при следующем соотношении компонентов, масс. %: шламистая часть отходов обогащения железных руд 80-88, глинистое сырье 10-15, ванадиевый шлак 2-10. 1 ил., 3 табл., 1 пр.

Изобретение касается производства искусственных пористых заполнителей для бетонов. Сырьевая смесь для производства искусственного пористого заполнителя содержит, мас.%: легкоплавкую глину 97,0-99,5, измельченные и просеянные через сито №5 отходы производства древесно-волокнистых плит – обрезки, бракованные изделия 0,5-3,0. Технический результат – упрощение технологии производства пористого заполнителя, утилизация отходов производства. 1 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас.%: кирпичная глина 41,9-43,9; керамический бой 0,1-1,0; нефелиновый концентрат 22,0-24,0; вспученный перлит 9,0-11,0; мел 0,1-1,0; трепел 22,0-24,0. Технический результат - снижение температуры обжига. 1 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы, преимущественно, для изготовления облицовочной плитки. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас. %: каолин 2,0-3,0; бентонит 3,0-5,0; плиточный бой 0,1-1,0; фосфорит 5,0-6,0; кирпичная глина 77,0-80,4; кварцевый песок 7,0-9,0; портландцемент и/или шлакопортландцемент 0,5-1,0. Технический результат - снижение расхода каолина при сохранении прочности изделий. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к строительной керамике, и может быть использовано в технологии производства керамического рядового кирпича. Технический результат заявляемого решения - повышение прочности и снижение водопоглощения. Шихта для изготовления керамического рядового кирпича, включающая глину, буровой шлам и стеклобой, c крупностью компонентов не более 0,32 мм, а буровой шлам в качестве основного компонента содержит попутные продукты добычи нефти и газа с высоким содержанием оксида кальция СаО 21,28% при следующем соотношении компонентов, масс. %: глина легкоплавкая 67-50, буровой шлам с содержанием СаО 21,28% 30-45, стеклобой 3-5. 2 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы преимущественно для изготовления облицовочной плитки. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас.%: каолин 42,0-48,0; фосфорит 3,0-4,0; полевой шпат 23,0-25,0; кварц жильный 23,0-25,0; отвальный гранулированный шлак медно-никелевого производства 2,0-5,0. Технический результат изобретения – повышение прочности изделий, полученных из керамической массы. 1 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки, изразцов. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, изразцов включает, мас. %: беложгущаяся глина 59,9-64,9; керамический бой 0,1-1,0; нефелиновый концентрат 10,0-13,0; вспученный перлит 9,0-11,0; мел 0,1-1,0; трепел 13,0-17,0. Технический результат - повышение термостойкости изделий. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов шихты и сырьевых смесей для изготовления кирпича как лицевого, так и обычного, а также при производстве золокерамических камней. Технический результат от использования предложенного изобретения состоит в повышении прочности и снижении влагопроницаемости глинозольного кирпича, полученного из шихты на основе дешевого сырья в виде глины и топливной золы угольных электростанций. При этом утилизация золы угольных ТЭС обеспечивает решение актуальной задачи ее комплексного использования в строительной индустрии при получении сравнительно недорогих и высококачественных изделий в виде золокерамических камней и кирпича. Шихта для получения глинозольного кирпича, содержащая глину и топливную золу, согласно изобретению, включает глину монтмориллонитовую и топливную золу угольных электростанций, очищенную от примеси углерода и оксидов железа до значений 2-4 мас., при следующем соотношении компонентов, мас.: топливная зола угольных электростанций, очищенная от примеси углерода и оксидов железа 45-55; глина монтмориллонитовая - остальное.

Наверх