Способ обезвреживания оксидов серы при обжиге кирпича на основе серусодержащего сырья Советский патент 1983 года по МПК C04B33/32 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может- быть использовано при производстве грубой строительной керамики, преимущественно кирпича.

При производстве кирпича широко используются глины, содержащие сернистые соединения. Обычно содержание сернистых соединений не. превышает 1%, в некоторых глинах достигает 3%.

Недостатком керамической массы, изготавливаемой из указанной глины, является значительное выделение оксидов серы при обжиге керамики, что ведет к загрязнению, окружающей среды, вызывает обострение заболеваний верхних дыхательных путей человека, разрушение тканей листьев растений, вызывает усиленную коррозию металлических конструкций и оборудования, способствует разрушению строительных материалов: мрамо.ра, известняка и бетона, что наносит большой материальный ущерб народному хозяйству. Например, завод условной мощностью 100 млн. шт. кирпича выбрасывает в атмосферу порядка 2000 т/год оксидов серы при обжиге керамики из глины, содержащей около 1% сернистых соединений.

Известен способ обезвреживания серно.й кислоты при обжиге кирпича путем введения в печь химически активной добаЕгки (аммиака) в количестве 1% Cl,

Недостатки известного способа т (Ухудщение санитарно-гигиенических условий труда из-за попадания непрореагировавшего аммиака и пылевидного сернокислого аммония в рабочую зону, осаждение сернокислого аммони,я на металлических поверхностях оборудования и их коррозия.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обезвреживания серной кислоты при обжиге кирпича из серусодержащего сырья путем введения в печь химически активной добавки порошкообразной окиси кальция в количестве 0,64 - 0,93% мас.% от содержания сернистых соединений в исходном сырье Г 2.

Недостатками известного способа являются относительно низкое снижение выделения оксидов серы при обжиге кирпича, сложност, ввода и равномерного распределения в газовой .среде печи порсяикообразных добавок, попадание пыли в рабочую зону, засорение газового тракта, повышенный износ вентиляционного оборудования из-за запыленности газов необходимость установки пылеулавливающих устройств, чистка печи от сернокислого кальция, что ухудшает савитарно-гигиенические условия труда.

Цель изобретения - более эффективное снижение в яцвления оксидов серы и улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

Указанная цель достигает:ся тем, что согласно способу обезвреживания оксидов серы при обжиге кирписа на основе серусодержал.1его сырья путем внедрения кальцийсодержащей добавки в качестве кальцийсодержащей добавки вводят в керамическую массу доломит в количестве 4-9 вес. от содержания сернистых соединений в массе.

Доломит, содержащий углекислого кальция 47-50%, углекислого магния 40-43%, связывает оксид серы в сернокислый кальций и сернокислый маг-ний, температура разложения которых превьлшает температуру обжига керамики 980-1000°С. Ввод в .керамическую массу отдельно углекислого кальция или углекислого магния менее эффективно снижает выделение оксидов серы при обжиге кирпича. Объясняется это тем, что в интервал.е температур SSO-SSO C происходит связывание интенсивно вьаделякидихся оксидов серы с углекислым магнием, а в интервале 950-1000°С - с углекилым кальцием. Ввод в керамическую массу отдельно окиси кальция или окиси магния еще менее эффективен по сравнению с углекислым кальцием или углекислым магнием. При обжиге керамики выделяются диоксид и- триоксид серы, причем триоксида серы выделяется значительно меньше - около 8% от суммарного, количества ок-г сидов серы. Определение количества диоксида серы в отходящих газах осуществляют по известной Яодометрической методике, а триоксида серы - ПО известному хлорсульфоновому методу. Для исследований изготавливают образцыкирпича по обычной технологии методом полусухого и пластического формования. Обжиг образцов осуществляю в электрической муфельной печи. Количество добавки, необходимой для максимального связывания серы, зависит от срдержания сернистых соединений в глине (в пересчете на 50 ГОСТ 212168-81) и от количества глины в керамической массе.

Пример 1, -Керамическая масса для изготовления кирпича глиняного обыкновенного методом полусухого прессования содержит 96%. кембернийСкой глины и 4% отощающих и выгорающих добавок (шамот и уголь Содержание соединений серы в глине (в пересчете на SOj) около 0,8% (в пересчете на керамическую массу 0,75%). При обжиге данной керамической массы выделяется оксидов серы 4,5 г/кг керамической массы.

При введении порошкообразного доломита в количестве 6% на 1% содержания соединений серы в керамической массе выделяется оксидов серы около 1 г/кг керамической массы, что дает снижение выделения оксидов серы на 78-80%. Физико-механический показатель кирпича после обжига: бодопоглощение 12,8%; предел прочности при.изгибе 22 кг/см ; при сжатии 128 кг/см,- марка кирпича 125. Кирпич имеет более равномерную окраску лицевой поверхности.

Пример 2. Керамическая масса для изготовления кирпича методом пластического формования содержит до 70% глины и около 30% отощающей добавки г: песка, содержание соединений серы в .глиНе до О,76%(в пересчете на керамическую массу 0,53%). При обжиге данной керамической массы выделяется оксидов серы до 3 г/кг керамической массы. При введении порошкообразного доломита в количестве 6% на 1% содержания соединений серы в керамической ,массе вьщеляется оксидов

серы около 0,5 г/кг керамической массы, что дает снижение выделения оксидов серы на 80-83%. Физикомеханические показатели кирпича после обжига: водопоглощение 11,2%/ 5- предел прочности при изгибе

19,0 кг/см ; при сжатии 135 кг/см } марка кирпича 125. Кирпич имеет более равномерную окраску лицевой поверхности.

0 Пример 3. Для сравнения пр.едлагаемого способа- с прототипом готовят массу, содержащую 96% кембернийской глины и .4% отощающих и выгорающих добавок (шамот и уголь).

5 Выход оксидов серы .из шихты полу-г сухого прессования, содержащей 0,8% сернистых соединений (в пересчете на 50з) при вводе СаО в лабораторную печь в количестве 0,93%

по массе от содержания сернистых

соединений составляет 1,5 г/кг. Степень обезвреживания в этом случае составляет 62%.

В таблице приведены результаты опытов по обжигу кирпичей, изготовленных методами полусухого и пластического прессования. .

СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОКСИДОВ СЕРЫ ПРИ ОБЖИГЕ КИРПИЧА НА ОСНОВЕ СЕРУСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ путем введения кальцийсодержащей добавки, отличающийся тем, что, с целы более эффективного снижения выделения оксидов серы и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, в качестве кальцийсодержа1цей добавки вйодят в керамическую массу доломит в количестве 4-9 вес;% от содержания сернистых соединений в массе. 9 19 4 Mww«Mr,%

На чертеже показана динамика снижения рыделения оксидов серы при обжиге кирпича в зависимости от содержания доломита в керамической массе. На графике по оси ординат отложен выход оксидов серы (г/кг керамической массы), на оси абсциссколичество вводимого (мае.% от содержания соединений серы в ерамической ) . Кривая 1 описывает процесс снижения о1ссидов серы при кирпича, изготовленного методом полусухого прессования (пример 1), кривая 2 - кирпича, изготовленного методом пластического формования (пример 2).

Содержание добавки доломита более 9% не ведет к большему снижению выделения оксидов серы, содержание менее 4% приводит к существенному выделению оксидов серы в окружакнцую среду.

Доломит является распространенным дешевым природным минералом. Применение его в предлагаемом способе упрощает технологию ввода добавки, позволяет обезвреживать отходящие газы при обжиге керамики, что улучшает санитарно-гигиенические условий труда и обеспечивает, охрану окружгиощей среды, повышает срок 5 эксплуатации оборудования и устраняi1046231

ет пылеулавливающие устройства, поз-пича не менее чем на 5%, что дает

воляет .использовать теплоту дымо-экономический эффект не менее

вых газов для сушки сырца, увеличи- .75.тыс. руб. на завод условной мощвает долю отбираемого лицевого кир-костью 100 млн. шт. кирпича в год.