КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОТОУПОРОВ Российский патент 2010 года по МПК C04B33/132 

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кислотоупорного материала.

Известна керамическая масса для получения кислотоупоров следующего состава, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 50-70, «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-20, шамот - 20-30 (Пат. 11976. Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 16.09.02. Бюл. №9) [1].

Недостаткомеуказанного состава являются относительно низкая термостойкость (7-9 теплосмен).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для получения кислотоупоров, включающая следующие компоненты, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 50-70, «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-20, микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов - 20-30 (Пат. 2292319. Российская Федерация, МПК С04В 33/132. Керамическая масса для получения кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 27.01.2007 Бюл. №3) [2]. Принят за прототип.

Недостатками указанного состава керамической массы являются относительно низкие прочность на изгиб, кислотостойкость и термостойкость кислотоупоров.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности на изгиб, кислотостойкости и термостойкости кислотоупоров.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и «хвосты» обогащения полиметаллических руд, дополнительно вводят алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистая часть «хвостов» гравитации   циркон-ильменитовых руд 50-70 «хвосты» обогащения полиметаллических руд 10-20 алюмощелочной шлам, получаемый при очистке   стоков производств этил- и изопропилбензола   мас.%: SiO₂ - 2,3; Al₂O₃ - 63,1; Fe₂O₃ - 1;   CaO - 4,4; MgO - 4,2; R₂O - 17,8; п.п.п.5,3 20-30

Алюмощелочной шлам образуется в химической промышленности при очистки стоков производств этил- и 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 (pH - 2÷3) и нейтрализуются известковым молоком (pH - 8,5÷9,5). Шлам после осаждения направляется на обезвоживания на фильтр-пресс и далее на утилизацию. Имея повышенное содержание оксида алюминия и оксида натрия, алюмощелочной шлам способствует повышению прочности и спеканию керамического кирпича в интервале температур 950-1000°С. Отличительной особенностью алюмощелочного шлама является высокая степень дисперсности. По этому признаку она не имеет себе равных среди порошкообразных материалов, получаемых механическим измельчением. Высокая степень дисперсности (10000-12000 см²/г) придает шламу устойчивую коагуляционную структуру, типичную для всех гелей. Химический состав алюмощелочного шлама представлен в табл.1.

Таблица 1 Химический состав шлама Компонент Содержание оксидов, мас.% SiO₂ Al₂O₃ CaO MgO Fe₂O₃ R₂O SO₃ п.п.п. Алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола 2,3 63,1 4,4 4,2 1 17,8 - 5,3

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24%, из которой формовали квадратные плитки типа ПК-1, которые высушивались до остаточной влажности 1 не более 5% и затем обжигались при температуре 1250°С. В табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 - физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2 Составы керамических масс Компоненты Содержание компонентов, мас.% 1 2 3 Глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд 70 60 50 «Хвосты» обогащения полиметаллических руд 10 15 20 Алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола 20 25 30

Таблица 3 Физико-механические показатели кислотоупоров Показатели Составы Прототип 1 2 3 Морозостойкость, циклы 151 155 161 125-141 Механическая прочность при изгибе, МПа 64 68 72 53-58 Термостойкость, теплосмены 14 17 18 10-12 Кислотостойкость, % 98,2 98,5 98,8 97,3-97,9

Как видно из данных табл.3 кислотоупоры из предложенных составов имеют более высокую морозостойкость, механическую прочность при изгибе, термостойкость и кислотостойкость, чем у прототипа.

Полученное техническое решение при использовании алюмощелочного шлама, полученного при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола, позволяет повысить морозостойкость, механическую прочность при изгибе, термостойкость и кислотостойкость

Использование техногенного сырья при получении кислотоупоров без применения природного традиционного сырья способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Пат. 11976. Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 16.09.02. Бюл.№9.

2. Пат. 2292319. Российская Федерация, МПК С04В 33/132. Керамическая масса для получения кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 27.01.2007 Бюл. №3.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров. Техническим результатом изобретения является повышение механической прочности при изгибе, морозостойкости, термостойкости и кислотостойкости изделий. Керамическая масса для получения кислотоупоров включает глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд, «хвосты» обогащения полиметаллических руд и алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола с содержанием, мас.%: SiO₂ - 2,3; Al₂O₃ - 63,1; Fe₂O₃ - 1; СаО - 4,4; MgO - 4,2;

R₂O - 17,8; п.п.п. - 5,3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 50-70; «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-20; алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола, - 20-30. 3 табл.

Керамическая масса для получения кислотоупоров, включающая глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и «хвосты» обогащения полиметаллических руд, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола с содержанием мас.%: SiO₂ 2,3; Al₂O₃ 63,1; Fe₂O₃ 1; CaO 4,4; MgO 4,2; R₂O 17,8; п.п.п. 5,3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд 50-70; «хвосты» обогащения полиметаллических руд 10-20; алюмощелочной шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола 20-30.