ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАРБЛИТА НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Российский патент 2023 года по МПК C03C6/02 C03C10/04 

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

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

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

Наиболее близким решением к предлагаемому составу шихты по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения марблита, включающая кристаллические сланцы, соду и мел [Патент RU 2 578 233 опубл. 27.03.2016, Бюл. № 9].

Недостатком данного состава шихты является значительные энергозатраты за счет высокой температуры варки и относительно невысокое качество конечного продукта, что снижает его конкурентоспособность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат при производстве марблита и повышение его качества.

Технический результат достигается тем, что в состав шихты вводят отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии при следующем соотношении компонентов (масс. %):

Кристаллические сланцы – 40;

Отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии – 40;

Сода – 16,5;

Мел – 3,5.

Отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии имеют в своем составе оксиды железа, кремния и магния. В результате термической обработки шихты из данных оксидов образуется гиперстен ((Mg,Fe)SiO₃), который существенно повышает показатели качества марблита.

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

Таблица 1

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

№
п/п Наименование Известный состав шихты (состав 1) Предлагаемый состав шихты (состав 2) Состав шихт (масс. %) Кристаллические сланцы – 80,0
Сода – 17,5
Мел – 2,5 Кристаллические сланцы – 40,0
Отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии – 40,0
Сода – 16,5
Мел – 3,5 Температура варки, ºС 1320±5 1285 Прочность на изгиб, МПа 78,1 88,7 Термическая устойчивость, ºС 90 102 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 Кристаллические сланцы Отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии Сода Мел 30 50 17,5 2,5 1305 30 50 16,5 3,5 1296 30 50 15,5 4,5 1302 35 45 15,5 2,5 1302 35 45 16,5 3,5 1295 35 45 15,5 4,5 1298 40 40 17,5 2,5 1290 40* 40* 16,5 3,5 1285 40 40 15,5 4,5 1295 45 35 17,5 2,5 1305 45 35 16,5 3,5 1300 45 35 15,5 4,5 1310 50 30 17,5 2,5 1315 50 30 16,5 3,5 1310 50 30 15,5 4,5 1315 * – оптимальный вариант

Проведенный анализ составов шихт марблита позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна».

Пример:

В качестве исходных материалов брали:

1. Кристаллические сланцы следующего химического состава (масс. %): SiO₂ – 52,92; Al₂O₃ – 9,02; TiO₂ – 1,48; FeO – 5,01; Fe₂O₃ – 4,99; CaO – 6,08; MgO – 2,72; Na₂O – 0,28; K₂O – 2,50; П.П.П. –15,00. (Пат. RU 2578233, кл.С03С 6/00, опубл.27.03.2016, Бюл. №9.).

2. Отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии, содержащие следующие компоненты, мас.%: SiO₂ – 66,1; Al₂O₃ – 2,6; FeO – 6,4; Fe₂O₃ – 2,4; CaO – 2,7; MgO – 4,5; R₂O – 0,2; P – 0,18; S – 0,17; П.П.П. – 5,6 (SU 920041, кл.С04В33/00, опубл.15.04.1982, с.2, табл.1).

3. Соду по ГОСТ 10689.

4. Мел по ТУ 21-41-69.

Исходные компоненты измельчали и рассевали на ситах. Готовили состав №8 (таблица 2) на 100 кг шихты. Компоненты шихты усредняли в лопастном лабораторном смесителе в течении 15 минут.

Марблит варили при температуре, указанной в таблице 2, в печи с силитовыми нагревателями с выдержкой при максимальной температуре 1,5 часа с последующими 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. В состав шихты для получения марблита вводят отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии (КМА) при следующем соотношении компонентов, мас.%: кристаллические сланцы 40; отходы обогащения железистых кварцитов КМА 40; сода 16,5; мел 3,5. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и повышение прочности и термической устойчивости марблита. 2 табл., 1 пр.

Шихта для получения марблита, включающая кристаллические сланцы, соду, мел, отличающаяся тем, что в состав шихты включены отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кристаллические сланцы 40 Отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии 40 Сода 16,5 Мел 3,5