СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМЗИТА Российский патент 1995 года по МПК C04B14/12 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству искусственных пористых заполнителей для бетонов, и может быть использовано для получения керамзитового гравия из глинистого сырья, в частности из малопластичных глин.

Известна сырьевая смесь для изготовления керамзита, содержащая глинистое сырье, сапропель и уголь [1]
Наиболее близким к предлагаемому является состав сырьевой смеси для изготовления керамзита, содержащий, мас. глинистое сырье 98,5-99 и сапропель 1-1,5 [2]
Недостатком известного состава являются низкие показатели по прочности и водопоглощению, а также невозможность повышения содержания сапропеля в смеси для экономии глинистого сырья, что связано со снижением прочностных свойств керамзита.

Цель изобретения повышение прочностных свойств и уменьшение водопоглощения керамзита при сохранении его насыпной плотности и утилизация отходов.

Цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления керамзита содержит следующие компоненты, мас. Глинистое сырье 95-98,5 Сапропель 1-4
Предварительно обработан- ные отходы химчистки 0,5-1,0
Введение в состав отходов химчистки способствует формированию однородной внутренней структуры керамзита закрытых пор и сплошной внешней поверхности гранулы керамической оболочки, что в совокупности повышает прочность материала и снижает водопоглощение.

Происходит это в результате того, что содержащиеся в отходах химчистки натриевые соли и сода в процессе обжига при 825-1100^оС разлагаются с выделением газа СО₂ и образованием оксида натрия Na₂O. Оксид натрия, выполняя роль плавня, понижает температуру обжига до 1030-1070^оС и способствует образованию керамического "черепка" керамзитовых гранул.

Для приготовления смеси используют средневспучивающееся и слабовспучивающееся глинистое сырье карьера "Лиман Сорочий" Средне-Ахтубинского района Волгоградской области следующего химического состава, мас. SiO₂ 51-56,6; Al₂O₃ 15-23; CaO 1,24-4,64; MgO 3,67-3,72; K₂O 2-2,5; Na₂O 1,9; Fe₂O₃ 5,92-8,8; SO₃ до 0,5; п.п.п. 7,45-8,89.

Сапропель отложения рек и озер, имеет следующий химический состав, мас. SiO₂ 50-55; Al₂O₃ 13-32; FeO 4-15; MgO 1,2-6,6; CaO 0,5-1,5; K₂O 1,8-12,2; Na₂O 0,2-1-4.

Содержание веществ, находящихся в сапропеле, мас. глауконит 70; вермикулит 25; хитин 5.

В качестве добавки используют отходы фабрик химчистки, предварительно обработанные горячим паром при 105^оС для удаления из них высокотоксичных веществ, используемых для химчистки, которые после обработки представляют собой пастообразную массу темно-черного цвета с влажностью 35-50% и имеют состав, мас. Натриевые соли С₁₁-С₂₀ 25,2
Неорганические состав- ляющие 23,0 Сода 0,4 Перхлорэтилен 0,4
Примеси ворса, ваты, шерсти, хлопка 1,0 Вода 50,0
Глинистое сырье смешивают с сапропелем в количестве 1-4 мас. и с добавкой отходов химчистки влажностью 35-50% в количестве 0,5-1,0 мас. гранулируют и обжигают во вращающейся печи по известной технологии получения керамзита.

Конкретные составы сырьевой смеси и свойства керамзита представлены в таблице в сопоставлении с известным составом по прототипу.

В процессе обжига при 300-500^оС составляющие сапропеля гидрослюды (глауконит и вермикулит) теряют химически связанную воду, выгорающие органические примеси выделяют углекислый газ и легкие углеводороды. Эти вещества в виде паров воды, углекислого газа СО₂ и газа СН₂ поризуют глинистое сырье, образуя в большей части открытые поры. По мере повышения температуры от 852 до 1100^оС разлагаются содержащиеся в отходах химчистки натриевые соли и сода, образуя углекислый газ СО₂ и оксид натрия.

Натриевые соли нафтенового ряда разлагаются по реакции:
Na ___→ R Na₂O +
Сода разлагается по реакции:
NaCO₃ Na₂O +CO
Оксид натрия, выполняя роль плавня, понижает температуру обжига до 1030-1070^оС и способствует образованию керамического "черепка" керамзитовых гранул.

Использование: для производства искусственных пористых заполнителей для бетонов. Сущность изобретения: сырьевая смесь для изготовления керамзита содержит следующие компоненты, мас. глинистое сырье 95 98,5; сапропель 1 4; предварительно обработанные отходы фабрик химчистки о,5 1,0. Характеристика керамзита: насыпная масса фракции 10 20 мм кг/м³ прочность при сдавливании в цилиндре 0,78 0,91 МПа, водопоглощение 11,8 13,5% по массе, коэффициент вспучивания 7,8 8,5. 2 табл.

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМЗИТА, включающая глинистое сырье и сапропель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит предварительно обработанные отходы фабрик химчистки при следующем соотношении компонентов, мас.

Глинистое сырье 95,0 98,5
Сапропель 1 4
Предварительно обработанные отходы фабрик химчистки 0,5 1,0