Керамическая масса для изготовления сейсмостойкого керамического кирпича

Авторы патента:

Y02P40/60 -

C04B33/132 - Изделия из глины (монолитные огнеупоры или огнеупорные строительные растворы C04B 35/66; пористые изделия C04B 38/00)

Владельцы патента RU 2764006:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный экономический университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения сейсмостойкого керамического кирпича. Технический результат заключается в повышении морозостойкости кирпича, расширении сырьевой базы для керамических материалов. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича включает алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола, причем дополнительно содержит отход горючих сланцев - легкоплавкую глину с содержанием оксидов, мас.%: SiO₂ - 46,10; Al₂O₃ - 15,14; Fe₂O₃ - 5,70; CaO - 11,05; MgO - 2,40; R₂O - 3,80; п.п.п. - 15,81 при следующем соотношении компонентов, мас.%: отход горючих сланцев - легкоплавкая глина 70-90, алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола 10-30. 4 табл.

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

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: легкоплавкая глина - 70, золошлаковый материал - 30 / Абдрахимов В.З. Влияние фазового состава на морозостойкость керамического кирпича на основе бейделлитовой глины и золошлакового материала / В.З. Абдрахимов // Известия вузов. Строительство. 2019. №3. С. 41-49/ [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (42 цикла).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления сейсмостойкого кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: легкоплавкая глина - 70-90, алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола - 10-30 / Патент №2388722 Российской Федерации. RU. МПК С04В 33/132. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича / Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. - Опубл. 10.05.2010. Бюл. №13 [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая морозостойкость (37-52 цикла).

Сущность изобретения - повышение качества керамического кирпича.

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и использование техногенного сырья в производстве сейсмостойкого кирпича без применения природного традиционного сырья.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола, дополнительно вводят отход горючих сланцев - легкоплавкую глину с содержанием оксидов, мас.%: SiO₂ - 46,10; Al₂O₃ - 15,14; Fe₂O₃ - 5,70; СаО - 11,05; MgO - 2,40; R₂O - 3,80; п.п.п. - 15,81 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

отход горючих сланцев - легкоплавкая глина

70-90;

алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков

производств этил- и изопропилбензола

10-30.

Отход горючих сланцев - легкоплавкая глина образуется при добыче горючих сланцев на сланцеперерабатывающих заводах (на шахтах) и поэтому является отходом. По числу пластичности легкоплавкая глина относится к среднепластичному глинистому сырью (число пластичности 15-18), по огнеупорности - легкоплавкая (1280-1320°C) с истинной плотностью 2,55-2,62 г/см³. Химические составы: оксидный и поэлементный представлены в табл. 1 и 2.

Алюмощелочной шлам образуется при очитке стоков производств этил- изопропилбензола от остаточного хлористого алюминия, используемого в технологическом процессе как катализатор, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола. Сточные воды вследствие гидролиза AlCl₃ носят кислый характер (рН 2÷3) и нейтрализуются известковым молоком (рН 8,5÷9,5). Шлам после осаждения направляется на обезвоживание с помощью фильтра-пресса и далее - на утилизацию. Имея повышенное содержание оксида алюминия (Al₂O₃=60,1, табл. 1) шлам будет способствовать увеличению прочности, морозостойкости и термостойкости, а повышенное содержание оксидов щелочей (R₂O=19,8%, табл. 1) снижению температуры обжига сейсмостойкого кирпича. Отличительной особенностью шлама является высокая степень дисперсности. По этому признаку такая дисперсность не имеет себе равных среди порошкообразных материалов, получаемых механическим измельчением. Высокая степень дисперсности придает шламу устойчивую коагуляционную структуру, типичную для всех гелей. Положительным следствием высокой дисперсности шлама (10000-12000 см²/г) является большая ее пластичность (число пластичности 10-12), что позволит использовать для производства кирпича малопластичные глины (число пластичности менее 10). Химические составы: оксидный и поэлементный представлены в табл. 1 и 2.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Легкоплавкая глина измельчалась до прохождения сквозь сито №1,0. После измельчения легкоплавкой глины компоненты (легкоплавкая глина и шлам) тщательно перемешивались. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности шихты 20-24%, затем из полученной шихты формовали кирпич-сырец. Сформованный кирпич-сырец высушивали до остаточной влажности не более 5% и затем обжигали при конечной температуре 1050°C. Изотермическая выдержка при конечной температуре составляла 1 час. В таблице 3 приведены составы керамических масс, а в таблице 4 физико-механические показатели кирпича.

Как видно из таблицы 4, кирпичи из предложенных составов имеют более высокие показатели по морозостойкости, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании отхода горючих сланцев - легкоплавкой глины и алюмощелочного шлама, полученного при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола позволяет повысить морозостойкость сейсмостойкого кирпича без применения природного традиционного сырья.

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. Влияние фазового состава на морозостойкость керамического кирпича на основе бейделлитовой глины и золошлакового материала / В.З. Абдрахимов // Известия вузов. Строительство. 2019. №3. С. 41-49.

2. Патент №2388722 Российской Федерации. RU. МПК С04В 33/132. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича / Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. - Опубл. 10.05.2010. Бюл. №13.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ

Абдрахимов Владимир Закирович - профессор Самарского государственного экономического университета, доктор технических наук, профессор 1953 года рождения.

Домашний адрес 443110, г. Самара, ул. Ново-Садовая, дом 14, кв. 5. Тел. сот. 8-960-816-26-65. Тел. (дом.) 337-58-92 (e-mail: 3375892@mail.ru).

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающую алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отход горючих сланцев - легкоплавкую глину с содержанием оксидов, мас.%: SiO₂ - 46,10; Al₂O₃ - 15,14; Fe₂O₃ - 5,70; CaO - 11,05; MgO - 2,40; R₂O - 3,80; п.п.п. - 15,81 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

отход горючих сланцев - легкоплавкая глина

70-90

алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков

производств этил- и изопропилбензола

10-30

Изобретение относится к производству проппанта и его применению при добыче нефти и газа методом гидравлического разрыва пласта. Полифракционный проппант получен в виде гранул с кажущейся плотностью 1,6-3,0 г/см3 и размерами не более 2000 мкм из шихты, включающей предварительно обожженное при 1000-1400°С алюмосиликатное сырье и модифицирующую добавку - смесь ванадийсодержащего остатка от сжигания мазута, содержащего, масс.

Керамическая масса для производства кирпича // 2760116

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Технический результат заключается в интенсификации процесса обжига, повышении морозостойкости кирпича.

Керамическая масса для получения кирпича // 2758052

Изобретение относится к области производства керамического кирпича на основе отхода никелевого производства. Технический результат - повышение прочности на сжатие и на изгиб, повышение морозостойкости.

Керамическая масса для изготовления стеновых материалов // 2755112

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к промышленности изделий стеновой керамики, и может быть использовано для получения керамического рядового кирпича и камней. Технический результат заключается в увеличении прочности при сжатии и уменьшении водопоглощения обожженных изделий.

Керамическая масса для получения клинкерного кирпича // 2754747

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий клинкерной керамики. Керамическая масса включает техногенные отходы горно-металлургического комплекса.

Способ получения керамического материала // 2753792

Изобретение относится к области технологии строительных материалов и может быть использовано для производства строительных керамических изделий. Технический результат заключается в получении керамического материала для производства керамических изделий, удовлетворяющих требованиям ГОСТа, расширении сырьевой базы, утилизации твердых коммунальных отходов.

Керамическая масса // 2753313

Изобретение относится к области технологии строительных материалов и может быть использовано для производства строительных керамических изделий. Технический результат заключается в получении сырьевой массы для производства керамических изделий, удовлетворяющих требованиям ГОСТа, расширении сырьевой базы, утилизации твердых коммунальных отходов.

Спечённые сферы, способ их получения и их использование // 2750952

Изобретение относится к спеченным сферам, полученным из красного шлама, которые могут быть использованы в качестве расклинивающего наполнителя в процессах гидроразрывов или в качестве агрегатов или легких мелких агрегатов для строительных целей или для процессов геологических затвердеваний. Спеченные сферы включают красный шлам в количестве более 70% по весу и характеризуются химическим составом, содержащим, по меньшей мере, окись алюминия, окиси железа, окись кремния и окись титана.

Способ получения изделий строительной керамики // 2750796

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к строительной керамике, и может быть использовано в производстве изделий широкой номенклатуры (кирпич, черепица, изразцы и другие) методом полусухого прессования. Технический результат заключается в повышении прочности, снижении усадки в процессе сушки и обжига, снижении склонности к трещинообразованию при сушке и улучшенных показателях водопоглощения, средней плотности, морозостойкости.

Сырьевая смесь для изготовления строительных керамических изделий // 2748199

Изобретение относится к изготовлению клинкерного и облицовочного кирпича и камня методом полусухого формования. Технический результат заключается в повышении прочности и морозостойкости керамических изделий.

Керамическая масса для изготовления канализационных труб // 2764608

Изобретение относится к составам масс для изготовления керамических канализационных труб и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат заключается в увеличении водонепроницаемости, снижении водопоглощения и повышении предела прочности при изгибе. Керамическая масса включает следующие компоненты, мас.%: глину огнеупорную 37,5-40,0; глину тугоплавкую пластичную 34,5-35,0; глину дегидратированную 15,5-17,5; ваграночный шлак 4,0-6,0; стеклобой 3,6-5,4; кальцинированную соду 0,2-0,3; кварцевый песок 0,2-0,3, рубленное стекловолокно (ΖrΟ2 - 16,8%) диаметром 15 мкм и длиной 6-20 мм с температурой размягчения 860-950°С 4-7, сверх 100%. 2 табл.