Способ производства легкого заполнителя
мам.:,, . циОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Ф 1 с ф„, (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01. 78 (21) 25884 38/29-33 с присоеаиненнем заявки %в (23) П риоритет Опубликовано 30.04.80. Бюллетень .% 16 Дата опубликования описания 05,05.8C (5l)M. Кл. С 04 В 31/02 Гооудаостоеииый комитет СССР по делам итооретеиий и открытий (53) УДК 6Е6. .9 72 (088.8) (72) Авторы изобретения В. П. Петров, М. И. Роговой и B. А. Федоров (71) Заявитель Государс твенный научно-исследовательский институт по керамзиту (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕГКОГО ЗА ПОЛНИТ ЕЛЯ Изобретение относится к промьпплейности строительных материалов, а имен-. но, к производству легких заполнителей преимущественно из минеральных отходов угольной промышленности. Известен способ производства заполнителей из.отходов угледобычи с введением в шихту органической связки и подмыленного щелока (11, по которому добавку вводят как связующее вещество позволяющее гранулировать тонкомолотые отходы. Недостатком способа являетси высокая неоднородность получаемого заполнителя вследствие недожега, низкая механическая прочность и высокая насыпная плотность, рваная поверхность материала, что ведет к перерасходу пемента. Известен также способ получения заполнителей из углесодержашнх материалов путем предварительной термообработки гранул в восстановительной среде, затем в окислительной среде и обжигом 2 в окислительной среде до содержании углерода 0, 5% (21. Недостатком этого способа является невозможность использования углесодержаших материалов с высоким содержанием углистых веществ из-за сложности регулирования содержания остаточного углерода, который необходим дли вснучивания шихты, так как является источником газовыделения, тб Наиболее близким к пре лагаемому является способ производства легкогб заполнителя (аглопорита) из отходов добычи и обогащении угля (минеральных 15 втходов угольной промьпиленности) с вы- соким содержанием углерода (5-35%) путем измельчения, гранулирования, пред« варительной термообработки в окисли0 20 тельной среде при 700-1000 С в течеwe 4 мин с последующим обжигом (спвканием). Предварительная термообрабо1 ка обеспечивает выжигание углерода до содерткания его в продукте 9,8-10,5%, 3 7306 Полученный заполнитель обладает высокой прочностью и плотностью (;<). Бель изобретения — интенсификация процесса выжигания углерода и повышение вспучиваемости. Это достигается тем, что в способе производства легкого заполничеля из минеральных отходов угольной промышленности с содержанием углерода 5-35%, включающем иэмельчение отхопов, гра- to нулирование, предварительную термообработку в окислительной среде при 700о 1000 С и последующий обжиг, перед гранулированием в отходы ввоият криствллогидраты сульфатов, в предваритель- ную термообработку проводят в течение 30-90 мин по остаточного содержания углерода 0,01-1,59а, в процессе обжига гранулы опудривают дисперсным огнеупорным материалом. 20 Гля отходов угольной промышленности характерно, что углистое вещество высокодисперсно и равномерно распределено по всему обьему минеральной части. При введении кристаллогидратов, нвп- 25 риметр Mg 5O4 7H O в водном растворе;; в молотые минеральные отходы угольной промышленности кристалле:идрвты адсорбируются на поверхнос:и yr..истого вещества. При нагревании гранул отщепле- 30 ние воды кристаллогидратов (в отличие от физически связанной воды) в условиях повышенного парциального давления внут ри гранул смещается в область более высоких температур (по 700-1000 С), в 35 связи с чем продолжительность контакта молекул воды кристаллогидратов с поверхностью углистых веществ увеличивается при высоких температурах и приводит к интенсивному окислению углерода по реакции С+ Н О- СО+ Н + 37 ккал. Таким образом вода кристаллогидратов сульфатов действует на углерод как окислитель, в результате углерод интенсивно выгорает не только с поверхности 45 гранул, но и изнутри, что обусловливает сокращение времени выжигания углерода. После выжигания углерода полуфабрикат подвергают дальнейшему обжигу при температуре до 1350 С для его Ы вспучивания. В процессе обжига Ng5C 4 разлагается с выделением газов, которые являются дополнительным вспучивающим агентом. Поэтому в описываемом способе содержание остаточного угле рода после выжигании может быть снижено до 0,01%, что облегчает контроль содержания остаточного углерода. 55 4 Интенсивное «ьп орание углерода способствует раннему появлению внутри гранул жидкой фазы, которая, разрывая корочку гранул, обволакивает ее поверхность и способствует прилнпанию гранул. Еля препотврипения прилипвния гранул друг к другу гранулы опудривают писперсным огнеупорным материалом. Препли аемый способ осуществляют следующим .образом. Минеральные отходы угольной промышленности раэмалывают в шахтной или шаровой мельнице до тонины менее 1 мм. В полученный порошок известными способами вводят криствллогидрат в количестве 2-5% по массе сухого вещест ва (NgSOg 7И2О), предварительно раст воренный в воде, смесь доводят до фор мовочной влажности и гранулируют на ленточном прессе. Сформированные гранулы полуфабриката подсушивают в сушильном барабане до влвжностич107 и подают для выжигания углерода в печь псевпоожиженного слоя, где полуфабрикат выдерживают 30-90 мин при 700о 1000 С. Затем гранулы подают на обжиг во вторую вращающуюся печь, где их опудривают огнеупорным дисперсным материалом, например, кволином. Пример . Шахтную породу Инты с содержанием углерода 8,35% невспучивающуюся при обжиге известными спосо-, бами Jo =1,2- 1,31 г cM ) и отход углеобогатительной фабрики Чумаковская Донецка с содержанием углерода 34% (кажущаяся плотность после обжига ж вестными способами 1,03 г/см ) измельчают в шаровой мельнице до прохождения через сито 1 мм, затем из порошка формуют гранулы с добавкой 3% Mg90 -7HO в отходы Чумвковской фабрики и 1,5% М - О4 7H2O+ 1,5%йа 5О4-7Н О в шах1 R ную породу Инты. Свежесформироввнные гранулы опудривают каолином. После подсушки до постоянного веса гранулы подвергают выдержке в окислительной среде при 700, 900, 1000 и 1050 С в течение 30, 60 и 90 мин для выжигания углерода. Затем гранулы обжигают при оптимальной температуре о (1200 для поропы Инты и 132СФС пля отходов Чумаковской фабрики) .. @JIB обжигаемых гранул замеряют кажущуюся плотность углерода. Технологические параметры осуществления способа и характеристика легкого заполнителя представлены в таблице. 7, 30655 Характеристика вспученных при 1200 С гранул, приготовленных из шахтных пород Инты, с HcxollHbIM содержанием углерода 8,35% с добавкой 1,5% Mg ßÎ4 7HО+ + 1,5%Ив ЯО 7Н О 4 родолж нтел ьно ть кажутпаяся плотность, г/см конечное сокажущаяся плотность, г/см конечное сс держание, % держание углерода, Ъ ыжигания мин 0,80 0,78 1,48 8,9 0,91 700 1,0 0,87 0,77 6,8 2,1 0,65 0,89 0,75 0,8 2,1 0,83 0,78 0,67 900 0,69 0,26 1,6 (оптимальная) 90 0,49 0,20 0,9 0,69 0,81 0,16 0,78 1,8 1000 0,15 0,76 0,5 0,86 0,1 0,8 0,2 1,25 6,7 1,27 28,0 26,0 1050 1,31 6,3 1,31 1,29 1,29 29,0 6,9 Применение способа интенсифицирует процесс выжигания углерода и позволает получать на основе отходов угледобычи и углеобогащения с содержанием yrnepoaa от 8 до 35% керамзит с кажущейся плотностью 0,44-0,67 г/см,, 9 что соответствует насыпной плотности 300-450 кг/м . 700-1000 С и последующего обжига, отличающийся тем,что;с целью интенсификации процесса выжигания углерода и повышения вспучиваемости, перед гранулированием в отходы вводят криствллогидраты сульфатов в количестве 2-5%, а предварительную термообработку проводят в течение 30-90 мин до остаточного содержания углерода 0,011, 5%. 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— m и и с я тем, что в процессе обжига гранулы опудриввют дисперсным огнеупорным материалом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельс тво СС(Р ¹ 461917, кл. С 04 В 31/10, 1 5. Формула изобретения 1. Способ производства легкого заполнителя из минеральных отходов угольной промышленности с содержанием углерода 5-35% путем измельчения отходов, гранулирования, предварительной термы. обработки в окислительной среде при Основные параметры предварительной термоподготовки Характеристика вспученных при 1320 С гранул, приготовленных . О из отходов углеобогатительпой фабрики Чумаковскяя г. донецка, с исхо,"ным содержанием углерода 34% с добавкой ЗЪ |4фО4 Н О 2. Заявка ФРГ ¹ 2315844, кл. С 04 В 21/00, опублик. 1969. 7 30655 8 3. Авторское свидетельство СССР № 548586, кл. С 04 В 31/02, 19 75 (прототип ) . Составитель B. Таранова Редактор Т. Портнаи Танкред М. Кузьма Корректор Ю. Макаренко Заказ 1448/6 . Тирщк 671 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, r. Уяа ород, ул. Проектная, 4
