СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1997 года по МПК C04B35/14 C04B35/16 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления стеновых изделий.

Известна сырьевая смесь для производства золокерамических изделий, включающая золу и глину [1] Недостатком указанной смеси является непригодность высококальциевой золы для производства золокерамических изделий [2]
Наиболее близкой к предлагаемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая 6О.85 мас. сухого отбора Томь-Усинской ГРЭС и 40.15 мас. тонкодисперсных отходов производства ферросилиция [3] Недостатками указанной смеси являются относительно низкие прочность и коэффициент конструктивного качества обожженных изделий.

Настоящее изобретение обеспечивает достижение технического результата - повышение прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества (ККК) обожженных изделий.

Предлагаемая сырьевая смесь позволяет повысить прочность при сжатии обожженых изделий в 1,5.2,8 раза и увеличить ККК в 1,7.2,7 раза. Кроме того, применение в составе предлагаемой шихты таких многотоннажных отходов, как высококальциевая зола и микрокремнезем производства кристаллического кремния, способствует решению экологической проблемы. Немаловажно и то, что наличие большого количества углерода (до 9%) в микрокремнеземе позволяет рассматривать последний как топливосодержащий сырьевой компонент, снижающий расход технологического топлива на обжиг.

Указанный выше результат достигается тем, что в качестве кремнеземистой пыли используется микрокремнезем производства кристаллического кремния, а в качестве золы высококальциевая зола унос от сжигания бурых углей при следующем соотношении компонентов (в мас.):
Микрокремнезем производства кристаллического кремния 15.80
Высококальциевая зола-унос от сжигания бурых углей 85.20
Микрокремнезем производства кристаллического кремния является аморфным тонкодисперсным отходом, характеризующимся малым размером частиц (0,1.3 мкм) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (более 25 тыс. см²/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния, после чего удаляется в виде водной суспензии в шламохранилище. Химический состав микрокремнезема (в мас.):
SiO₂ 90.95
Al₂O₃ до 0,8
Fe₂O₃ до 0,8
CaO до 1,6
MgO до 1,2
SiC до 5
C_общ до 9
K⁺ до 0,25
Na⁺ до 0,06
п.п.п. до 20
Золы-унос от сжигания бурых углей Канско-ячинского бассейна (Ирша-Бородинское, Назаровское, Березовское месторождения) являются высококальциевыми и содержат (в мас.)
SiO₂ 21.55
Al₂O₃ 4.11
Fe₂O₃ 6.16
CaO 20.46
MgO 3.6
K₂O 0,2.1,5
Na₂O 0,2.0,6
SO₃ 0,9.9
Свободного CaO 3.13
Горючих примесей не более 2.2,5
Исходная дисперсность и особенности химического состава сырьевых компонентов обеспечивают формирование в процессе обжига сырьевой смеси прочного пористого керамического черепка. Поровая структура материала при этом обеспечивается выгоранием углерода и горючих примесей, содержащихся в исходном сырье.

Аморфное высокоактивное состояние микрокремнезема и повышенное содержание оксидов железа, кальция и магния в золе обусловливают раннее накопление жидкой фазы и кристаллизацию новообразований, упрочняющих изделие.

Пример. Для приготовления сырьевой смеси используют высококальциевую золу-унос от сжигания бурых углей ТЭС-7 г.Братска и микрокремнезем производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода.

Золу-унос и микрокремнезем смешивают в сухом состоянии, после чего увлажняют до влажности 16 Из полученной сырьевой смеси формируют изделия методом полусухого прессования, сушат полуфабрикат при 100.110^oC до постоянной массы и обжигают при 1000^oC.

Конкретные примеры составов и физико-механические свойства изделий на их основе приведены в табл. 1 и 2.

Использование: производство строительных керамических материалов. Сущность изобретения: сырьевая смесь включает в мас.%: микрокремнезем производства кристаллического кремния 15 - 80 и высококальциевую золу от сжигания бурых углей 20 - 85. Компоненты смешивают в сухом состоянии, затем увлажняют до влажности 16%, прессуют заготовки, сушат и обжигают при температуре 1000^oC. Физико-механические показатели следующие: средняя плотность 1120 - 1460 кг/м³, прочность при сжатии 11,4 - 21,3 МПа, водопоглощение 23,4 - 34%. 2 табл.

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий, включающая кремнеземистую пыль и золу, отличающаяся тем, что она содержит в качестве кремнеземистой пыли микрокремнезем производства кристаллического кремния, а в качестве золы высококальциевую зол унос от сжигания бурых углей при следующем соотношении компонентов, мас.

Микрокремнезем производства кристаллического кремния 15 80
Высококальциевая зола унос от сжигания бурых углей 20 85в