ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОЙ ОБЛИЦОВОЧНОЙ ПЛИТКИ Российский патент 2009 года по МПК C04B33/132 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к строительной керамике, и может быть использовано в технологии производства декоративно-отделочной плитки для внутренней облицовки стен.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является сырьевая смесь для получения облицовочной плитки (а.с. №1428740, C04B 33/00, Б.И. №37, 1988), содержащая глину и попутные продукты добычи хромитовой руды на основе безводных силикатов магния в следующем соотношении, мас.%:

Глина легкоплавкая 50-75 Попутные продукты добычи хромитовой руды 25-50

Подготовка сырья осуществляется по мокрой технологии, обезвоживание шликера происходит в башенно-распылительном сушиле. Последующие технологические операции: формование изделий, сушка, обжиг - утельный (1030-1050°С) и политой (930-950°С) - осуществляются на поточно-конвейерной линии.

Недостатком этого решения является низкая текучесть шликера, повышенная его влажность для транспортировки на БРС, что связано с присутствием в смеси безводных силикатов магния, склонных при тонком помоле к коагуляции. Повышенная влажность шликера определяет увеличение энергозатрат при обезвоживании керамической суспензии.

Технической задачей является получение керамической облицовочной плитки, характеризующейся повышенной механической прочностью изделия, кислотостойкостью, снижением усадочных деформаций при сушке и обжиге, пониженным ТКЛР.

Техническая задача решается тем, что шихта для изготовления керамической облицовочной плитки, включающая глину и добавку, в качестве добавки содержит попутные продукты добычи медно-цинково-колчеданных руд на основе водных алюмо-магниевых силикатов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина легкоплавкая 75-40 Попутные продукты добычи   медно-цинково-колчеданных руд 25-60

Используемые попутные продукты медно-цинково-колчеданного месторождения имеют следующий химический состав, мас.%: SiO₂ 73,91-77,21; Al₂O₃ 12,07-18,72; TiO₂ 0,47-0,56; Fe₂O₃+FeO 0,46-3,56; MgO 0,03-0,80; ΣR₂O 2,06-3,63; п.п.п. 2,84-3,81. По минералогическому составу они состоят из 60-70% пирофиллита - водного алюмосиликата Al₂(OH)₂[Si₄O₁₀], серицита 10-23%, до 10% кварцитов, до 2% рутила, встречаются до 3% серпентинит Mg₆(OH)₈[Si₄O₁₀], до 2% тальк Mg₃(OH)₂[Si₄O₁₀].

Достижение улучшенных физико-механических показателей объясняется тем, что использование попутных продуктов добычи медно-цинково-колчеданного месторождения, содержащих водные и безводные алюмо-магниевые силикаты, способствует образованию в процессе пирогенного синтеза стеклофазы в объеме до 20-35%, в которой соотношение SiO₂:R₂O+RO составляет 17-36. Данное положение свидетельствует о получении стеклофазы необходимой вязкости. Результаты РФА указывают на образование кристаллов первичных муллита и кордиерита, способствующих увеличению термостойкости и механической прочности готового изделия. Однако при введении попутных продуктов в количестве менее 25% образование данных кристаллических фаз незначительно, что не позволяет решить в полном объеме техническую задачу. При увеличении в составе шихты попутных продуктов более 60% количество пластичной связки снижается до 40%, что недостаточно для получения сырца заданной механической прочности и необходимо увеличить давление прессования. Попутные продукты добычи сохраняют свойства исходной породы и способствуют снижению развития в уплотненных дисперсионных системах усадочных деформаций во время скоростной сушки и обжига, повышению кислотостойкости готовых изделий.

Изделия изготавливают по традиционной технологии производства облицовочной плитки со шликерным способом подготовки сырья.

Попутные продукты горно-обогатительной промышленности предварительно подвергаются грубому и среднему помолу. Далее отдозированные компоненты сырьевой смеси, вода, электролиты загружаются в шаровую мельницу и подвергаются тонкому помолу. Влажность готового шликера составляет 45-50%, остаток на сите №0063 не более 1-3%. Готовый шликер сливается в пропеллерные мешалки и поступает на башенно-распылительные сушилки для обезвоживания. Полученный пресс-порошок с влажностью 6-8% вылеживается в течение 1 суток. Формование изделий осуществляется на прессе в две стадии: первичное давление 2,5-3,0 МПа, вторичное 10-11 МПа. Утельный обжиг плиток осуществляется в щелевой роликовой печи при температуре 1010-1030°С в течение 30 минут. Декоративно-защитное глазурное покрытие наносится методом полива и закрепляется политым обжигом при температуре 930-950°С с продолжительностью 25 минут.

В табл.1 приведены составы сырьевых масс для изготовления облицовочных плиток, в табл.2 - приведены физико-механические свойства изделий из предлагаемой и известной керамических смесей.

Таблица 1 Составы сырьевых масс для изготовления облицовочных плиток   Содержание компонентов, мас.% Название компонентов Предлагаемая масса Известная масса   1 2 3 4 5 Глина легкоплавкая 75 65 50 40 60 Попутные продукты добычи медно-цинково-колчеданных руд 25 35 50 60 - Попутные продукты добычи хромсодержащих руд - - - - 40

Таблица 2 Физико-механические свойства изделий     Кислостойкость, % ТКЛР, 10^-6×°С^-1 в интервале температур, °С, 20-600 Термостойкость, °С Предел прочности при изгибе, МПА     Номера масс Усадка, %     Глазурь 24/75 Глазурь НЛ-10 1 1,7 92,8 8,03 200 200 45,5 2 1,6 94,3 7,51 200 200 42,7 3 1,3 96,7 7,04 200 200 37,9 4 1,0 98,6 6,59 200 200 35,3 5 3,78 не опред. 9,62 150 175 21,7

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемое изобретение характеризуется снижением усадочных деформаций на 20-50%, более низким ТКЛР при однотипных условиях обжига (скорости нагрева, максимальной температуры) и формы изделий, более высокими показателями термостойкости и механической прочности.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к строительной керамике, и может быть использовано в технологии производства декоративно-отделочной плитки для внутренней облицовки стен. Техническим результатом изобретения является повышение прочности и кислотостойкости, снижение усадочных деформаций и термического коэффициента линейного расширения. Шихта для изготовления керамической облицовочной плитки включает глину и попутные продукты добычи медно-цинково-колчеданных руд на основе водных алюмо-магниевых силикатов при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина легкоплавкая - 75-40; попутные продукты добычи медно-цинково-колчеданных руд - 25-60. 2 табл.

Шихта для изготовления керамической облицовочной плитки, включающая глину и добавку, отличающаяся тем, что она в качестве добавки содержит попутные продукты добычи медно-цинково-колчеданных руд на основе водных алюмо-магниевых силикатов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина легкоплавкая 75-40 Попутные продукты добычи   медно-цинково-колчеданных руд 25-60