ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРАТИВНО-ОБЛИЦОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2023 года по МПК C03C6/02 C03C10/04 C03C4/02 

Изобретение относится к области получения декоративно-облицовочных материалов, в частности марблита черного цвета.

Известна шихта для получения марблита черного цвета, Шалуненко Н.И., Королюк Т.А. Использование осадка городских водосточных сооружений для получения стекломатериалов строительного назначения // Вестник МГСУ. 2010. №3. С. 69-72, включающая осадок сточных вод, соду, мел и глинозем технический.

Недостатком данного состава шихты для получения марблита черного цвета является высокая температура варки шихты и невысокое качество полученных изделий.

Наиболее близким решением к предлагаемому составу шихты является шихта для получения марблита черного цвета, Патент РФ №2578233, включающая кристаллические сланцы, соду и мел при следующем соотношении компонентов, масс. %: 80: 17,5: 2,5 соответственно.

Недостатком данного состава шихты является значительные энергозатраты за счет высокой температуры варки и относительно невысокое качество конечного продукта.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат при производстве декоративно-облицовочных материалов (марблита черного цвета) и повышение его качества.

Технический результат достигается тем, что шихта для получения декоративно-облицовочных материалов включает соду и мел, причем в состав шихты дополнительно вводят отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии (КМА) и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов (масс. %): отходы обогащения железистых кварцитов КМА – 72,0; жидкое стекло - 5,0; сода 18,5; мел 4,5 соответственно.

Предложенный состав шихты отличается от прототипа тем, что в состав шихты дополнительно вводят отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии (КМА) и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов (масс. %): отходы обогащения железистых кварцитов КМА – 72,0; жидкое стекло - 5,0; сода 18,5; мел 4,5 соответственно.

Отходы обогащения железистых кварцитов КМА имеют в своем составе значительное количество оксидов железа, которые окрашивают марблит в черный цвет и существенно снижают температуру варки. Жидкое стекло в своем составе имеет оксид натрия, который в процессе варки марблита образует легкоплавкие эвтектики с оксидом кремния при температуре 789 С. Это интенсифицирует процесс плавления тугоплавких оксидов кремния и алюминия в составе отходов обогащения железистых кварцитов КМА и снижает температуру варки марблита черного цвета.

Сопоставительный анализ показателей качества и условий варки марблита черного цвета известной и предлагаемой шихты представлен в таблице 1.

Таблица 1

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого составов шихт и технологических параметров получения марблита черного цвета

Наименование Известный состав шихты (состав 1)
Патент RU 2578233 Предлагаемый состав шихты (состав 2) Состав шихт (масс. %) Кристаллические сланцы – 80,0
Сода – 17,5
Мел – 2,5 Отходы КМА – 72,0
Сода – 18,5
Мел – 4,5
Жидкое стекло – 5,0 Температура варки, ºС 1320±5 1265 Прочность на изгиб, МПа 78,1 86,3 Термическая устойчивость, ºС 90 98 Химическая устойчивость (гидролитический класс) 3/98 2/98

Определены оптимальные составы шихты, которые представлены в таблице 2.

Таблица 2

Оптимальные составы шихты

№
п/п Массовое содержание, масс. % Температура варки, ºС Отходы обогащения железистых кварцитов КМА Сода Мел Жидкое стекло 74,0 16,5 5,5 4 1315 74,0 16.5 4,5 5 1310 74,0 16,5 6,5 3 1317 73,0 17,5 5,5 4 1305 73,0 17,5 4,5 5 1300 73,0 17,5 6,5 3 1310 72,0 18,5 5,5 4 1270 72,0* 18,5 4,5 5* 1265 72,0 18,5 6,5 3 1275 71,0 19,5 5,5 4 1285 71,0 19,5 4,5 5 1280 71,0 19,5 6,5 3 1290 70,0 20,5 5,5 4 1299 70,0 20,5 4,5 5 1295 70,0 20,5 6,5 3 1301 * – оптимальный вариант

Проведенный анализ известных способов получения марблита черного цвета позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна».

Пример:

В качестве исходных материалов применяли: отходы обогащения железистых кварцитов КМА известного химического состава (масс. %): Fe общ. =11,34; FeO =7,90; SiO₂ = 65,02; Al₂O₃ =2,21; CaO = 2,70; MgO =4,97; S = 0,192; P = 0,148; K₂O = 0,60; Na₂O = 0,90; CO₂ =3,54; TiO₂= 0,245; П.П.П.=5,20. (Бессмертный В.С., Здоренко Н.М., Макаров А.В., Бондаренко М.А., Кочурин Д.В., Воронцов В.М., Черкасов А.В. Плазменная технология получения стекломикрошариков на основе отходов обогащения железистых кварцитов КМА // Стекло и керамика. 2021. №7. С. 17-27); жидкое натриевое стекло (ГОСТ 13078-2021); сода (ГОСТ 10689); мел (ТУ 21-41-61).

Исходные компоненты измельчали и рассевали на ситах. Готовили состав на 100 кг шихты. Компоненты шихты усредняли в лопастном лабораторном смесителе в течении 15 минут. Марблит черного цвета варили из состава при температуре, указанной в таблице 2, в печи с силитовыми нагревателями с выдержкой при максимальной температуре 1,5 часа с последующим отжигом при 559 С.

Прочность на изгиб. термическую стойкость и химическую устойчивость определяли по стандартным методикам.

Изобретение относится к области получения декоративно-облицовочных материалов, в частности марблита черного цвета. Шихта для получения декоративно-облицовочных материалов включает компоненты в следующем соотношении (масс. %): отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии (КМА) - 72,0, жидкое стекло - 5,0, сода 18,5, мел 4,5. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат при производстве марблита черного цвета и повышение его качества. 2 табл. 1 пр.

Шихта для получения декоративно-облицовочных материалов, включающая соду и мел, отличающаяся тем, что в состав шихты дополнительно вводят отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии (КМА) и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов (масс. %): отходы обогащения железистых кварцитов КМА – 72,0; жидкое стекло - 5,0; сода - 18,5; мел - 4,5 соответственно.